题组　生物变异与育种原理的应用

1.(2014·新课标全国Ⅰ，32)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒状)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：

(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有____________优良性状的新品种。

(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律;其余两个条件是_____________________________________

________________________________________________________________________。

(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)抗病矮秆　(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上　(3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆植株杂交

解析　(1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组，控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，每对基因单独考虑时符合分离定律。(3)测交是指用F1和隐性纯合子杂交，故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到F1，然后再进行测交实验。

2.(2015·浙江，32)某自花且闭花受粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：

(1)自然状态下该植物一般都是________合子。

(2)若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有____________________和有害性这三个特点。

(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中________抗病矮茎个体，再经连续自交等________手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的________。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为________。

(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有__________________________________。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。

答案　(1)纯

(2)稀有性、多方向性

(3)选择　纯合化　年限越长　矮茎∶中茎∶高茎=9∶6∶1

(4)基因重组和染色体变异　遗传图解如图所示

解析　(1)已知该植物为自花且闭花受粉的植物，所以在自然状态下发生的是自交现象，一般都是纯合子。(2)诱变育种主要利用基因突变的原理，因为基因突变具有有害性、稀有性和多方向性，所以需要处理大量种子。(3)杂交育种是利用基因重组的原理，有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在同一个个体上，一般通过杂交、选择和纯合化等手段培养出新品种。如果控制性状的基因数越多，则育种过程中所需要的时间越长。若只考虑茎的高度，据题意可知亲本为纯合子，所以它们的基因型为DDEE(矮茎)和ddee(高茎)，其F1的基因型为DdEe，表现型为矮茎，F1自交后F2的表现型及其比例分别为矮茎(D-E-)∶中茎(D-ee和ddE-)∶高茎(ddee)=9∶6∶1。(4)单倍体育种的原理是基因重组和染色体变异。遗传图解见答案。

3.(2015·重庆，8节选)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。拟进行如下杂交：

♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)―→C

选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________________。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是____________，后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。

答案　生长发育或胚胎发育　隐性　♂A×♀C　1/8

解析　由于胚胎能在母体内正常生长发育，所以选择B作为母本。若子代母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明适宜本地生长是显性性状(设基因为M)，高产奶是隐性性状(设基因为n)。则♂A基因型是mmnn，♀B基因型是MMNN，♀C基因型是MmNn，为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛(M_nn)，可选择♂A和♀C进行杂交，后代出现该种母牛的概率是1/2×1/2×1/2=1/8。

依纲联想

1.不同需求的育种方法选择与分析

(1)若要求培育隐性性状的个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。

(2)若要求快速育种，则应用单倍体育种。

(3)若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变育种的方法。

(4)若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。

(5)若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可用杂交育种，亦可利用单倍体育种。

(6)若实验植物为营养繁殖，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。

(7)若要求克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变现有性状，则可以选择基因工程育种。

(8)若要培育原核生物，因其不能进行减数分裂，则一般采用诱变育种。

2.花药离体培养≠单倍体育种

(1)花药离体培养仅获得单倍体幼苗。

(2)单倍体育种包括花药离体培养和诱导单倍体染色体加倍。

3.区分杂交后代的子代性状与母本上所收获的性状

杂交子代性状为F1个体的性状，其中出现最早的为种子中胚的形状、颜色等性状，出现最晚的是果实(颜色、形状等)、种子、种皮所表现出的性状;而母本植株上所结的果实或种皮的性状并不是F1的，而是母本直接表现出的性状。