Question

【题目】2019 年 9 月 29 日，袁隆平院士在北京人民大会堂参加了共和国勋章颁授仪式，接受这份至高荣誉，以表彰他在育种方面做出的巨大贡献。如图为农业育种过程中最常见的两种育种流程图，请结合所学知识分析回答下列与育种相关的问题：

（1）图两种育种方法都涉及的变异原理是 ________；能够明显缩短育种年限的育种方法是_________。

（2）图中利用常规育种方法培育基因型为AABB 的新品种时，在培育过程中，需要从 F2 代（子二代）开始进行选择，原因是____________；F3 获得 AABB 的概率为______________________。

（3）实验者想利用基因工程技术将某高抗旱基因 R 导入到一抗旱能力弱的植株品种的染色体上。若抗旱基因导入后，存在于染色体的位置有图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示的三种情况，则Ⅲ自交产生的后代中高抗旱性植株所占的比例为_________；Ⅰ和Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占的比例为________。

Answer 1

【答案】基因重组 单倍体育种 子二代出现了性状分离 1/4 15/16 100%

【解析】

1、分析题图：左侧为杂交育种，其原理是基因重组；右侧为单倍体育种，其原理是染色体变异。
2、几种常考的育种方法：

	杂交育种	诱变育种	单倍体育种	多倍体育种
方法	（1）杂交→自交→选优（2）杂交	辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理	花药离体培养、秋水仙素诱导加倍	秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原 理	基因重组	基因突变	染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）	染色体变异（染色体组成倍增加）
优 点	不同个体的优良性状可集中于同一个体上	提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程	明显缩短育种年限	营养器官增大、提高产量与营养成分
缺 点	时间长，需要及时发现优良性状	有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性	技术复杂，成本高	技术复杂，且需要与杂交育种配合；在动物中难以实现
举例	高杆抗病与矮杆抗病小麦杂产生矮杆抗病品种	高产量青霉素菌株的育成	三倍体西瓜、八倍体小黑麦	抗病植株的育成

（1）图两种育种方法都涉及的变异原理是基因重组；单倍体育种能够明显缩短育种年限。

（2）图中利用常规育种方法培育基因型为AABB的新品种时，在培育过程中，需要从子二代开始进行选择，原因是F2（子二代）出现了性状分离；F2宽叶抗病中1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb，自交其F3 获得 AABB 的概率为1/9+2/9×1/4+2/9×1/4+4/9×1/16=1/4。

（3）图Ⅲ类型两对同源染色体上分别有一条染色体上具有R基因，相当于双杂合子，基因型可表示为R1r1R2r2，并且遵循基因的自由组合定律，因此其自交产生的后代中，高抗旱性植株（具有R基因）占15/16；Ⅰ产生的配子中都有R基因，因此，它与Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%。