Question

19．番茄为雌雄同株植物，抗病（H） 对感病（h）完全显性，晚熟（R）对早熟（r）完全显性，两对性状独立遗传．如图表示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径，请据图分析回答．

（1）途径1、4依据的遗传学原理分别是基因重组、基因突变．
（2）通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性．
（3）通过途径2获得新品种的育种方法是单倍体育种；需要适宜浓度的秋水仙素处理幼苗，为什么不能处理该幼苗形成的萌发种子？二倍体的单倍体高度不育，不产生种子．
（4）A与途径3中幼苗基因型相同的概率为$\frac{1}{4}$，C的基因型是HHhhRRrr，种植C，待其开花后取其花粉进行花药离体培养，培养所得植株中表现为早熟抗病性状的植株所占比例为$\frac{5}{36}$，早熟抗病的植株中纯合子和杂合子比例为1：4．

Answer 1

分析 1、根据题意和图示分析可知：图示为番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径，其中途径1是杂交育种；途径2是单倍体育种，该途径中将花粉培养成单倍体幼苗需要采用植物组织培养技术；途径3为多倍体育种，该途径中将叶肉细胞培养成幼苗需采用植物组织培养技术；途径4是诱变育种．
2、几种育种方法的比较如下表：

解答 解：（1）途径1是杂交育种，原理是基因重组，途径4是诱变育种，原理是基因突变，与杂交育种相比，最突出的特点是能够产生新基因．
（2）途径2是用花药离体培养后再用秋水仙素处理，得到品种B，属于单倍体育种，其生物学原理是植物细胞的全能性；途径3的育种方法先将叶肉细胞离体后经植物组织培养获得幼苗，然后再经秋水仙素处理获得品种C．两种途径都运用可植物组织培养技术，依据的生物学原理是植物细胞的全能性．
（3）途径2是用花药离体培养后再用秋水仙素处理，得到品种B，属于单倍体育种，由于二倍体的单倍体高度不育，不产生种子，故需要适宜浓度的秋水仙素处理幼苗．
（4）由于番茄植株的基因型是HhRr，所以杂交育种后，得到的品种A仍为HhRr的几率为$\frac{4}{16}$=$\frac{1}{4}$．而幼苗F是植株HhRr的叶肉细胞进行组织培养形成，基因型不变，所以品种A中与幼苗F具有相同基因型的概率为$\frac{1}{4}$．途径3的育种方法称为多倍体育种，通过途径3获得的品种C属于四倍体品种，基因型是HHhhRRrr．植株C产生配子的种类及比例为HHRR：HHRr：HHrr：HhRR：HhRr：Hhrr：hhRR：hhRr：hhrr=1：4：1：4：16：4：1：4：1，故经花药离体培养，培养所得植株中表现为早熟抗病性状的植株所占比例为$\frac{1+4}{1+4+1+4+16+4+1+4+1}=\frac{5}{36}$．早熟抗病的植株中纯合子和杂合子比例为1：4．
故答案为：
（1）基因重组      基因突变
（2）植物组织培养    植物细胞的全能性
（3）单倍体育种     二倍体的单倍体高度不育，不产生种子（答到“单倍体不产生种子”即可）
（4）$\frac{1}{4}$    HHhhRRrr     $\frac{5}{36}$      1：4

点评 本题将几种不同的育种方法结合在一起，考查了学生的育种方法及识图能力，训练了学生的综合实践能力．准确判断图解中各种育种方法是解答本题的关键．