Question

13．為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法．圖中兩對相對性狀獨立遺傳，高蔓（A）、感病（B）是顯性性狀．據圖分析回答：

（1）過程①表示的育種方式是雜交育種，F₁自交獲得的F₂中，高蔓抗病植株中純合體占$\frac{1}{16}$．
（2）過程②表示的育種方式是單倍體育種，可以取任一植株的適宜花藥作為培養材料，培養得到的單倍體幼苗，再用秋水仙素處理，使染色體數目加倍，獲得的二倍體植株．該育種方法的優點是明顯縮短育種年限．
（3）過程③表示的育種方式是植物組織培養，葉肉細胞培育成轉基因植株的過程體現了細胞的性全能性．
（4）過程④表示的育種方式是誘變育種，該育種方法利用的原理是基因突變．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：
①為雜交育種中對篩選植株連續自交；
②是單倍體育種中選取花藥進行離體培養；
③是植物組織培養，將植物離體細胞培養成植株；
④是誘變育種，采用物理和化學的方法以及利用失重、宇宙射線等手段誘發生物基因突變．

解答 解：（1）過程①為雜交育種．純種高蔓感病植株植株AABB與矮蔓抗病植株aabb雜交得到的F₁高蔓感病的基因型為AaBb，自交1代，產生的F₂代中高蔓植株為$\frac{1}{4}$AA、$\frac{1}{2}$Aa，抗病植株的基因型為$\frac{1}{4}$bb，高蔓抗病植株中純合體AAbb概率=$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{16}$．
（2）由于F₁的基因型為AaBb，其減數分裂后可產生AB、Ab、aB、ab四種花藥，再用秋水仙素處理，使染色體數目加倍，獲得的二倍體植株的基因型分別是AABB、AAbb、AABB、aabb，單倍體育種獲得的是純合體，自交后代不發生性狀分離，其優點是明顯縮短育種年限．
（3）過程③表示的育種方式是植物的組織培養，每一個完整的細胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質，所以單個細胞經過細胞分裂和分化后具有形成整個生物體的潛能，所以植物細胞全能性的物質基礎是細胞核．
（4）誘變育種具有的優點是可以提高突變率，縮短育種周期，以及能大幅度改良某些性狀；其原理是基因突變，采用物理和化學的方法以及利用失重、宇宙射線等手段誘發生物基因突變．
故答案是：
（1）雜交育種  $\frac{1}{16}$
（2）單倍體育種      明顯縮短育種年限
（3）植物組織培養  全能性
（4）誘變育種   基因突變

點評 本題考查作物育種的相關知識，考試中常以某一作物育種為背景，綜合考查誘變育種、雜交育種、單倍體和多倍體育種及基因工程育種的區別與聯系，這部分需要重點記憶雜交育種的概念和原理以及誘變育種的原理．