Question

15．普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上．实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验，请分析回答：

（1）A组获得矮杆抗病优良品种的育种方法叫杂交育种，F₂中矮杆抗病植株的基因型为ttRR、ttRr，其中不能稳定遗传的植株占$\frac{2}{3}$．
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，高度不育的是Ⅱ类．
（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的是C组，原因是基因突变频率低且不定向（或基因突变具低频性和不定向性）．
（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的具体方法是低温或适宜（一定）浓度秋水仙素处理矮杆抗病Ⅱ的幼苗（或对矮杆抗病Ⅱ的幼苗用低温处理或适宜浓度秋水仙素处理）．获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的植株所占比例为100%．
（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦．该性状出现的原因是基因突变或环境引起．
（6）与A、C组育种方法相比，基因工程培育新品种的主要优点是育种周期短、克服了远源杂交不亲和的障碍、目的性强（或定向改变生物性状）．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：A组为杂交育种，原理是基因重组；B组为单倍体育种中的花药离体培养，原理是染色体变异，由于花药离体培养获得的是单倍体，瘦弱、高度不育；C组为诱变育种，原理是基因突变，基因突变具有低频性和不定向性等特点．

解答 解：（1）分析图解可知，A组获得矮杆抗病优良品种的育种方法为杂交育种，F₂中矮杆抗病植株的基因型为$\frac{1}{16}$ttRR、$\frac{2}{16}$ttRr，其中ttRr不能稳定遗传，占$\frac{2}{3}$．
（2）三类矮秆抗病植株中，Ⅱ是花药离体培养形成的单倍体，长得弱小，高度不育，最可能产生不育配子．
（3）A、B、C三种方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是C组，因为基因突变具有低频性和不定向性，使得有利变异往往不多，需大量处理实验材料．
（4）B组单倍体育种，对F1代进行花药离体培养，由于F1产生四种配子，因而获得四种单倍体幼苗，其中矮抗的基因型是tR，是高度不育的单倍体，需要对幼苗进行低温处理或用适宜浓度的秋水仙素处理，获得加倍后二倍体植株ttRR才是可育的品种．
（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦，可能是有两种情况引起：①环境引起的不遗传的变异，例如：少水、少肥或病虫害等；②基因突变引起的可以遗传的变异．
（6）与杂交育种、诱变育种方法相比，基因工程培育新品种的主要优点是育种周期短、克服了远源杂交不亲和的障碍、目的性强（或定向改变生物性状）．
故答案为：
（1）杂交     ttRR、ttRr（全对才给分）      $\frac{2}{3}$
（2）Ⅱ
（3）C    基因突变频率低且不定向（或基因突变具低频性和不定向性）（答到一方面就给分）
（4）低温或适宜（一定）浓度秋水仙素处理矮杆抗病Ⅱ的幼苗（或对矮杆抗病Ⅱ的幼苗用低温处理或适宜浓度秋水仙素处理）（答“种子”不给分）     100%
（5）基因突变或环境引起（全对才给分）
（6）育种周期短、克服了远源杂交不亲和的障碍、目的性强（或定向改变生物性状）

点评 本题设计较为巧妙，考查了杂交育种、单倍体育种、诱变育种的相关知识，提升了学生提取信息和分析问题的能力．