Question

11．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图三组实验：

请分析回答：
（1）A组由F₁获得F₂的方法是自交，F₂矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占$\frac{2}{3}$．
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是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方法是C组，原因是基因突变频率低且不定向．
（4）通过矮杆抗病Ⅱ进一步获得矮杆抗病小麦新品种的方法是秋水仙素（或低温）处理小麦幼苗．获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占100%．
（5）在一块高杆（纯合体显性）小麦田中，发现了一株矮杆小麦．请设计实验方案探究该性状出现的原因是环境引起的不遗传变异还是隐性突变．（简要写出所用方法、结果和结论）
方法：将矮杆小麦与高杆小麦杂交．
如果后代子一代为高杆，子二代高杆：矮杆=3：1，则矮杆性状是由基因突变造成的．
如果后代子一代为高杆，子二代仍是高杆，则矮杆性状是环境引起的．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：方法A应为杂交育种；方法B为花药离体培养，属于单倍体育种；方法C为诱变育种．明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答．

解答 解：（1）A组所用的育种方法是杂交育种，它的可操作性最强，但育种周期最长，由F₁获得F₂的方法是自交，F₂矮秆抗病植株（1ttRR、2ttRr）中不能稳定遗传的占$\frac{2}{3}$．
（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．
（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）矮秆抗病II获得矮秆抗病小麦新品种，还需要用秋水仙素处理幼苗，其作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使得染色体数目加倍，形成纯合的二倍体．
（5）探究出现矮杆小麦的原因可用矮杆小麦与高杆小麦杂交．如果子一代为高杆，子二代出现性状分离，则矮杆性状是由基因突变造成的；否则，矮杆性状是环境引起的．
故答案为：
（1）自交    $\frac{2}{3}$ 
（2）Ⅱ
（3）C    基因突变频率低且不定向
（4）秋水仙素（或低温）处理小麦幼苗   100%
（5）将矮杆小麦与高杆小麦杂交
子一代为高杆，子二代高杆：矮杆=3：1      矮杆性状是由基因突变造成的
子一代为高杆，子二代仍是高杆       矮杆性状是环境引起的

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．