Question

12．现有两纯种小麦，一纯种小麦性状是高秆（D），抗锈病（T）；另一纯种小麦的性状是矮秆（d），易染锈病（t）（两对基因独立遗传）．育种专家提出了如图Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种，问：
（1）要缩短育种年限，应选择的方法是I，该方法称单倍体育种，依据的变异原理是染色体变异．
（2）图中①和④的基因组成分别为DTddTT；
（3）（二）过程中，D和d的分离发生在减数第一次分裂后期（时期），
（三）过程采用的操作称为花药离体培养，获得的植株往往表现为弱小，高度不育等特点．
（四）过程所作的处理是秋水仙素处理单倍体幼苗；使用的药剂的作用是抑制纺锤体的形成．
（4）方法Ⅱ一般从F₁经（五）过程后开始选种，这是因为F₁自交后发生性状分离．（五）过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占$\frac{1}{3}$，让F₁按该方法经（五）（六）过程连续进行2代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占$\frac{1}{2}$．
（5）如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代基因型及比例为DDtt：Ddtt：ddtt=1：2：1．

Answer 1

分析 分析题图：图示为获得小麦新品种的两种育种方法，其中方法Ⅰ为单倍体育种，方法Ⅱ为杂交育种过程．图中过程（一）表示杂交；过程（二）表示减数分裂产生配子；过程（三）表示花药离体培养；过程（四）表示人工诱导染色体数目加倍；过程（五）表示自交；过程（六）表示筛选和连续自交．

解答 解：（1）单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，因此要缩短育种年限，应选择单倍体育种，即方法Ⅰ，依据的遗传学原理是染色体变异．
（2）DdTt能产生四种配子，即DT、Dt、dT、dt，图中①为DT，则②为dT，而④是由②发育成的单倍体再经染色体数目加倍后得到的，所以④的基因型为ddTT．
（3）过程（二）表示减数分裂产生配子，D和d是等位基因，它们的分离发生在减数第一次分裂后期；过程（三）采用的是花药离体培养法，该过程获得的是单倍体，长得弱小，且高度不育；过程（四）是人工诱导染色体数目加倍，最常用的化学药剂是秋水仙素，作用是抑制纺锤体的形成．
（4）方法Ⅱ一般从F₁经（五）过程后开始选种，这是因为F₁自交后发生性状分离；过程（五）是自交，其后代抗倒伏抗锈病的植株中，ddTT：ddTt=1：2，其中纯合子占$\frac{1}{3}$．让F₁按（五）、（六）过程自交一代，即选出的抗倒伏抗锈病的植株再自交一次，由于ddTT：ddTt=1：2，即ddTT占$\frac{1}{3}$、ddTt占$\frac{2}{3}$，其中$\frac{1}{3}$ddTT能稳定遗传，$\frac{2}{3}$ddTt自交产生ddTT的比例为$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$，则⑥中符合生产要求并能稳定遗传的个体占$\frac{1}{3}+\frac{1}{6}=\frac{1}{2}$．
（5）如将方法Ⅰ中获得的③DDtt与⑤ddtt植株杂交，再让所得到的后代Ddtt自交，则后代的基因型比例为1：2：1．
故答案为：
（1）I   单倍体育种染色体变异
（2）DT  ddTT
（3）减数第一次分裂后期   花药离体培养    弱小，高度不育      秋水仙素处理单倍体幼苗    抑制纺锤体的形成
（4）F₁自交后发生性状分离   $\frac{1}{3}$    $\frac{1}{2}$
（5）DDtt：Ddtt：ddtt=1：2：1

点评 本题结合育种过程图，考查杂交育种和单倍体育种，要求考生识记杂交育种和单倍体育种的原理、方法、过程及优缺点，能准确判断图中各过程的名称或采用的方法；掌握基因自由组合定律的实质，能采用逐对分析法进行简单的概率计算．