Question

4．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的．现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示．请根据图回答问题：
（1）由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种，其原理是此过程中会出现基因重组．这种育种方式的不足之处是育种时间长、受远缘杂交不亲和性的限制．
（2）若经过过程②产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有97株．基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是1：1．
（3）过程⑤常采用花药离体培养技术得到Ab个体．
（4）过程⑦的育种方式是诱变育种，与过程⑦比较，过程④的明显优势是过程④产生的变异是定向的（或：基因工程育种转入的基因是已知的，或基因工程育种目的明确）．

Answer 1

分析 1、几种育种方法比较：
（1）杂交育种原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）
（2）诱变育种原理：基因突变，方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得．
（3）单倍体育种原理：染色体变异，方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，优点  明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离．
（4）多倍体育种：原理：染色体变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗．秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，能得到染色体数目加倍的细胞．如八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就．
（5）基因工程育种原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）方法：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状．操作步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等．举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物等．
2、分析题图：①②③为杂交育种，①⑤⑥为单倍体育种，④是基因工程育种，⑦是诱变育种．

解答 解：（1）由品种AABB、aabb经过①杂交、②自交和③连续自交过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种，其原理是基因重组．杂交育种的不足之处是：育种时间长、受远缘杂交不亲和性的限制．
（2）AaBb经过②自交过程产生的后代中，AAbb占$\frac{1}{16}$，因此子代中AAbb的植株数目约为1552×$\frac{1}{16}$=57株．基因型为Aabb的植株经过过程③自交形成的子代中AAbb与aabb的数量比是$\frac{1}{4}$：$\frac{1}{4}$-1：1．
（3）过程⑤常采用花药离体培养技术得到单倍体．
（4）过程⑦的育种方法是诱变育种，其原理是基因突变；与过程⑦诱变育种比较，过程④基因工程育种的明显优势是过程④产生的变异是定向的（或：基因工程育种转入的基因是已知的，或基因工程育种目的明确）．
故答案为：
（1）杂交育种  　基因重组　    育种时间长、受远缘杂交不亲和性的限制
（2）97　   1：1        
（3）花药离体培养　
（4）诱变育种　过程④产生的变异是定向的（或：基因工程育种转入的基因是已知的，或基因工程育种目的明确）

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用、生物变异的应用等相关知识，要求学生将杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种等方式的原理识记并理解，掌握基因自由组合定律的实质，能熟练运用逐对分析法进行相关概率的计算，属于中档题．