Question

6．请分析回答下列与遗传、变异和育种相关的问题：
Ⅰ．玉米子粒颜色的黄色（T）和白色（t）基因位于9号染色体上（含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用）．现有基因型为Tt的黄色子粒植株甲，其细胞中9号染色体有一条异常．请回答问题：
（1）为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其产生F₁．如果玉米子粒颜色的比例为黄色：白色=1：1，则说明T基因位于异常染色体上．
（2）以植株甲为父本，正常的白色子粒植株为母本杂交产生的F_l中，发现了一株黄色子粒植株乙，其9号染色体上基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上．该植株的出现可能是由于父本形成花粉过程中，减数第一次分裂后期（两条）9号染色体未分离造成的．
Ⅱ．如图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对非同源染色体上的非等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种的过程，请回答：
（3）图中依据基因重组原理进行水稻育种的方式有杂交育种和基因工程育种（填名称）．
（4）图中能明显缩短育种年限的育种方式是①→③→④（用数字和箭头表示），该技术的核心步骤是
花药（花粉）离体培养．
（5）⑦的变异发生在有丝分裂末期．

Answer 1

分析 1、根据题意分析可知：9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段，属于染色体结构变异中的缺失．以植株甲（Tt）为父本，正常的白色籽粒植株（tt）为母本杂交产生的F₁中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其染色体及基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上．由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，即含有T的精子不能参与受精作用，所以黄色籽粒植株乙（Ttt）中有一个t来自母本，还有T和t都来自父本，由此可见，该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离．
2、分析图解可知：①→②过程表示杂交育种，原理是基因重组；①→③→④表示单倍体育种，原理是染色体变异；⑤（或⑤⑥）表示诱变育种，原理是基因突变；⑦表示多倍体育种，原理是染色体变异；⑧表示基因工程育种，原理是基因重组．

解答 解：（1）确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其自交：如果T基因在异常染色体上，则父本产生的精子中T不能参与受精，只有t的精子能参与受精，但是母本能产生T、t两种配子，因此经过受精，后代的基因型有Tt、tt，比例为黄色：白色=1：1；如果T在正常染色体上，只能产生T一种配子，自交后代全为黄色．
（2）由于T位于异常染色体上，即含有T的精子不能参与受精作用，所以黄色子粒植株乙（Ttt）中有一个t来自母本，还有T和t都来自父本，由此可见，该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离．
（3）杂交育种和基因工程育种所依据的（可遗传变异）原理都是基因重组．
（4）单倍体育种具有明显缩短育种年限的特点，可用图中的①→③→④表示．单倍体育种的核心步骤是花药（花粉）离体培养以获得单倍体植株．
（5）⑦表示多倍体育种，原理是染色体变异，其作用机理是用一定浓度的秋水仙素溶液（或低温）处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成（有丝分裂前期），以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化（有丝分裂末期）．
故答案为：
Ⅰ．（1）自交    黄色：白色=1：1
（2）父本形成花粉过程中，减数第一次分裂后期（两条）9号染色体未分离（染色体变异）
Ⅱ．（3）杂交育种和基因工程育种
（4）①→③→④花药（花粉）离体培养
（5）末

点评 本题考查基因的分离定律及应用、染色体变异、诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种及基因工程育种的区别与联系，解答本题的关键是扣住题干信息“无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用”，并能够将四种育种方式构建知识网络，区分理解记忆．