1、第4讲 从杂交育种到基因工程 考纲扫描 1.生物变异在育种上的应用()。2.转基因食品的安全性()。基础知识过关 杂交育种原理_。目的：培育动植物优良品种。范围：_的生物。过程(1)植物：选择具有不同优良性状的亲本_，获得 F1_获得 F2_需要的类型，自交至不发生性状分离为止。基因重组有性生殖杂交F1自交鉴别、选择(2)动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1 _获得 F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的_个体。优点操作简便，可以把多个品种的_集中在一起。缺点获得新品种周期长，杂交后代会出现_现象，育种过程缓慢。应用根据需要培育理想类型，如改良作物品质，提
2、高单位面积产量，也可用于家畜、家禽的育种。F1雌雄个体交配F2 优良性状性状分离诱变育种原理_。方法(1)物理因素：X 射线、射线、紫外光、激光(太空诱变)。(2)化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等诱变。过程选择生物诱发_选择理想类型培育。基因突变基因突变优点可以提高_，在较短时间内获得更多的优良变异类型；大幅度地_。缺点有利变异个体往往不多，需处理大量材料(盲目性大)。应用培育具有_的类型，主要应用于农作物育种和微生物育种。突变频率改良某些性状新性状单倍体育种原理_。方法花药离体培养 单倍体幼苗人工诱导用秋水仙素处理 染色体数目加倍，得到正常纯合子优点_，所得个体均为_。缺点技术复杂。染色体(数
3、目)变异明显缩短育种年限纯合体多倍体育种方法用_或低温处理_。原理秋水仙素萌发的种子或幼苗纺垂体染色体实例三倍体无子西瓜：(1)两次传粉第一次传粉：杂交获得_第二次传粉：刺激子房发育成_(2)三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。三倍体种子果实基因工程原理_。操作工具(1)基因的“剪刀”_。特性：一种限制酶只能识别一种_序列，_切割。作用：将外来的DNA切断，用_切取目的基因和运载体。基因重组限制性核酸内切酶特定的核苷酸并在特定的切点上相同的限制酶(2)基因的“针线”_：把脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口“缝合”起来，即连接_形
4、成_。(3)基因的运载体：特点：有_基因；有多个_切点；能在受体细胞中稳定存在并大量复制。举例：常用的有_、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。DNA连接酶磷酸和脱氧核糖磷酸二酯键标记限制酶质粒步骤提取_目的基因与_结合将目的基因_受体细胞目的基因的_。重组成功的标志获得_产物。目的基因运载体导入检测与鉴定目的基因过关训练1判断正误：育种方法比较。(1)花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。()(2)杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良基因集中到一个个体上。()(3)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。()(4)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。()(5
5、)诱变育种和杂交育种均可形成新的基因。()(6)利用高产、感病小麦与高产、晚熟小麦品种间杂交筛选可获得高产、抗病小麦的品种。()(7)已知a和b基因为优良基因，并分别独立控制不同的优良性状。欲利用现有的基因型为AABB、AAbb、aaBB三种纯合子，较简单快捷的培育出优良新品种的方法是杂交育种。()(8)单倍体育种中，通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体。()(9)现有三个番茄品种，A种的基因型为aaBBDD，B种的基因型为AAbbDD，C种的基因型为AABBdd，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若通过杂交育种获得aabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为4年。()(10
6、)用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结出三倍体无子西瓜。()(11)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的。()2判断正误：基因工程。(1)限制酶只能用于切割目的基因。()(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。()(3)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达。()(4)基因工程的操作工具酶有限制酶、DNA连接酶及运载体。()(5)所有的基因工程步骤中均涉及碱基互补配对。()(6)DNA连接酶和限制酶的作用部位均是磷酸二酯键。()3连线：基因操作的基本工具。自 我 校 对1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)2(1
7、)(2)(3)(4)(5)(6)3c a b核心考点突破 考点一 几种常见育种方式的比较1生物育种的原理和优缺点名称原理优点缺点杂交育种_使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”_局限于同一种或亲缘关系较近的个体诱变育种_提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状有利变异少，需处理大量实验材料(有很大盲目性)单倍体育种_，子代均为纯合子，加速育种进程技术复杂且需与杂交育种配合多倍体育种_操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物基因工程育种_能定向地改变生物遗传性状；目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问
8、题多2.育种方法的识别(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A杂交，D自交，B花药离体培养，C秋水仙素处理，E诱变处理，F秋水仙素处理，G转基因技术，H脱分化，I再分化，J包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(2)根据以上分析可以判断：“亲本 A、D 新品种”为杂交育种，“亲本A、B、C 新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗E新品种”为诱变育种，“种子或幼苗F新品种”为多倍体育种，“植物细胞G新细胞H愈伤组织I胚状体J人工种子新品种”为基因工程育种。3图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，请分析：(1)图中
9、哪种途径为单倍体育种？其为什么能缩短育种年限？答：_(2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？答：_(3)的育种原理分别是什么？答：_(4)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程？答：_(5)杂交育种选育从F2开始的原因是什么？其实践过程中一定需要连续自交吗？为什么？答：_(6)原核生物常选哪种育种方式，为什么？答：_(7)大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，如何设计育种方案？答：_4理性思维与实验探究现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题
10、：(1)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确的预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_。(2)为了确定控制这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程：_。自 我 校 对1基因重组 育种时间长 基因突变 染色体数目变异 明显缩短育种年限 染色体数目变异 基因重组3(1)图中过程表示单倍体育种。采用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年
11、限。(2)图示处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。(3)的育种原理为基因突变，的育种原理为染色体变异。(4)图中最简便的育种途径为过程所示的杂交育种，但育种周期较长；最难以达到育种目标的途径为过程。(5)因为从F2开始发生性状分离。不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在F2出现该性状个体即可。(6)诱变育种。原核生物无减数分裂，不能进行杂交育种，所以一般选诱变育种。(7)大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状需采用诱变育种。4(1)高秆与矮秆这对相对性状受一对
12、等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(分别位于两对同源染色体上)(2)将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交。提示：(1)孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点，故控制相对性状的等位基因应位于细胞核。两对基因分别位于两对同源染色体上，才遵循基因的自由组合定律。(2)测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交，而题干无杂合子，故应先杂交得到杂合子，然后再进行测交实验。诱变育种与杂交育种的应用1(2019江苏苏州调研)下图是高产糖化酶菌株的育种过程。下列有关叙述错误的是()出发菌株 X射线处理挑取200个单细胞菌株 初筛选出50株复筛
13、 选出5株X射线处理 多轮重复筛选A通过上图筛选过程获得的高产菌株必定能作为生产菌株B每轮诱变相关基因的突变是不定向的C上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程DX射线处理可能会导致染色体变异解析 图示育种过程为诱变育种。X射线处理引起的基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，A项错误，B项正确；题图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类需求的特定菌株的过程，C项正确；X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异，D项正确。答案 A单倍体育种与多倍体育种的应用2(2019河北邯郸高三摸底)利用基因型为Aa的二倍体植株培育三倍体幼苗，其途径如下图所示，下列叙述正确的是()A过
14、程需要秋水仙素处理，并在有丝分裂后期发挥作用B过程称为单倍体育种，能明显缩短育种期限C两条育种途径依据的生物学原理都主要是基因突变和染色体变异D两条育种途径中，只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗解析 过程需要秋水仙素处理，其在有丝分裂前期发挥作用，A项错误；过程是花药离体培养，属于单倍体育种的过程之一，B项错误；两条育种途径依据的生物学原理主要是染色体变异，C项错误；两条育种途径中，只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗，而途径二获得的是AAa或者Aaa，D项正确。答案 D育种方法的比较与选择3下列关于育种的说法，错误的是()A选择育种的局限性在于进展缓慢，可选择的范围
15、有限B杂交育种只能利用已有基因的重组，育种进程缓慢，过程复杂C人工诱变育种可定向提高突变率，在较短时间内获得较多的优良变异类型D基因工程可以实现基因在不同种生物间的转移，迅速培育出前所未有的生物新品种解析 选择育种是一种古老的育种方法，它的局限性在于进展缓慢，可选择的范围有限，A项正确；杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因的自由组合，不能产生新的基因，所以只能利用已有基因的重组，故育种进程缓慢，过程简单，B项正确；生物体的变异是不定向的，人工诱变育种不能定向提高突变率，但在较短时间内可获得更多的优良变异类型，C项错误；基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA的重组和转基因技
16、术，赋予生物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，D项正确。答案 C4(2017江苏)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法，使早熟基因逐渐_，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为_育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会
17、方式，由此造成不规则的_，产生染色体数目不等、生活力很低的_，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法，其不足之处是需要不断制备_，成本较高。(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次_，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案(1)遗传(2)纯合 花药 单倍体(3)染色体分离 配子 组培苗(4)重组育种综合应用5萝卜和甘蓝都是人们喜欢的蔬菜，并且萝卜和甘蓝都属于十字花科植物且都是二倍体生物，体细胞染色体数都是18。萝卜的染色体组成和染色体数可以表示为：2nAA18，甘蓝
18、的染色体组成和染色体数可以表示为：2nBB18。如图是利用萝卜和甘蓝培育作物品种的过程示意图，请回答下列问题：(1)图中秋水仙素的作用是_，作用的时期是_；与用秋水仙素处理可以达到同样效果的一种措施是_。(2)以上育种方法的原理是_；甲、乙、丙、丁4种植株中，可育的有_，其染色体组的组成和染色体数分别为_。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含染色体_条。(3)基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝杂交，后代基因型有_种；请设计一个利用基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝，获得基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种的培育步骤(写出一种即可)。_。解析(1)秋水仙素的作用
19、是抑制纺锤体形成，作用的时期是有丝分裂前期。与用秋水仙素处理可以达到同样效果的是低温处理，低温处理同样可以诱导多倍体产生。(2)植株甲获取的原理是染色体组加倍，为同源四倍体，可育；植株乙是通过杂交获得的异源二倍体，不可育；植株丙获取的原理是染色体组加倍，为异源四倍体，可育；植株丁是通过杂交获得的异源三倍体，不可育。甲的染色体组组成和染色体数为：4nAAAA36；乙的染色体组组成和染色体数为：2nAB18；丙的染色体组组成和染色体数为：4nAABB36；丁的染色体组组成和染色体数为：3nAAB27。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含染色体为27254条。(3)基因型为AaBb的萝卜和基因型为Dd
20、Ee的甘蓝各产生4种互不相同的配子，随机组合可产生4416种基因型的后代。获取基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种的方法有多种，见答案。答案(1)抑制纺锤体形成 有丝分裂前期 低温处理(2)染色体变异 甲、丙 甲：4nAAAA36，丙：4nAABB36 54(3)16 用AaBb的萝卜自交，获得基因型为aabb的个体，诱导加倍获得基因型为aaaabbbb的个体，再诱导加倍获得基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的个体；用基因型为DdEe的个体自交获得基因型为ddee的个体，对其诱导加倍获得基因型为ddddeeee的个体；让基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的萝卜与基因型为
21、ddddeeee的甘蓝杂交，获得的后代即基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种(答案合理即可)育种方式的拓展6现有五个家蚕(ZW型生物，2N56)品系。甲品系的W染色体上有一个来自Z染色体的片段，该片段上带有A、B基因，该变异不影响家蚕的生命活动。a、b均为位于Z染色体上的隐性致死基因。回答下列问题：(1)建立家蚕的基因组图谱需要分析_条染色体上的_序列。(2)隐性致死基因a、b源于_，它是指_。(3)选择_品系杂交使子代中只有雄蚕，以供生产用。根据实验，有少数雌蚕存活，可能的原因是_。(4)选择_品系杂交使子代中的雌蚕与雄蚕的比例为21，而且子代任何两个个体杂交均保持这个比例。(5
22、)科学家研究发现，少数甲品系的Z与W染色体因差异较大不能正常配对，而其他染色体正常配对，可观察到_个四分体，该减数分裂正常完成，可产生_种性染色体组成不同的配子，配子中最多含有_条染色体。(6)为了提高蚕丝的产量和品质，可以通过改变家蚕遗传物质而引起变异并进一步选育来完成。除了甲品系的变异类型外，这些变异还有_。解析(1)家蚕的一个染色体组中含有28条染色体，常染色体有27条，性染色体Z和W为异型染色体，故建立家蚕的基因组图谱需要分析29条染色体(27条常染色体ZW)的DNA碱基序列。(2)致死基因是正常基因的等位基因，其产生源于基因突变。基因突变指的是DNA分子中碱基对的增添、缺失和改变引起
23、的基因分子结构的改变。(3)乙(ZABW)与丙(ZaBZAb)杂交，得到的子代雌性个体ZaBW和ZAbW全部致死，只剩下ZABZaB和ZABZAb的雄性个体。乙与丙杂交后代有少数雌蚕存活的原因是雄性个体减数分裂的四分体时期发生了交叉互换，产生了少数ZAB的精子，形成了少数ZABW的雌性个体。(4)甲(ZaBWAB)与丙(ZaBZAb)杂交，子代基因型及比例为ZaBZaB(雄性致死)ZaBZAb(雄性正常)ZaBWAB(雌性正常)ZAbWAB(雌性正常)1111，即雌蚕与雄蚕的比例为21，子代任何两个雌雄个体杂交后代均保持这个比例。(5)由于甲品系的Z与W不能正常配对，不能形成四分体，故可观察到
24、27个四分体。由于Z和W染色体未配对，减数第一次分裂后期随机进入某一极，故形成的配子的性染色体组成有Z、W、ZW和无性染色体4种类型，配子中最多含有29条染色体。(6)图中变异类型为染色体变异，除此之外的变异还有基因突变和基因重组。答案(1)29 DNA碱基(脱氧核苷酸)(2)基因突变 DNA分子中碱基对的增添、缺失和改变引起的基因分子结构的改变(3)乙和丙 雄蚕在四分体时期发生了交叉互换(4)甲和丙(5)27 4 29(6)基因突变和基因重组考点二 基因工程基因重组与基因工程的异同比较项目基因重组(狭义)基因工程重组基因同一物种的不同基因不同物种间的不同基因繁殖方式有性生殖无性生殖变异大小小
25、大不同点意义是生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义使人类有可能按自己的意愿直接定向地改造生物，培育出新品种相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异，基因工程属于广义的基因重组【特别提醒】(1)基因重组发生于有性生殖中，不能打破生殖隔离，而基因工程则可实现异种生物的基因转移。(2)基因工程可使受体获得新的基因，表现出新的性状，该技术可看作是一种广义的基因重组。(3)转基因动植物的培育，因其细胞全能性不同，外源基因的受体细胞也不同。培育转基因动物的受体细胞一般为受精卵；培育转基因植物的受体细胞可用生殖细胞，也可用体细胞。基因工程常需与其他工程技术配合，才能实现目的。基因工程与遗传
26、规律的综合登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。(1)将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的受精卵细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出_、_和_。与诱变育种相比，该技术的优点是_。与杂交育种相比，该技术的优点是_。(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上，只有A基因或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配，F1群体中
27、A基因频率是_，F2群体中a基因频率是_。解析(1)根据题意，如果转基因成功，S基因在转基因蚊子体内可以复制、转录和翻译，因此可检测出S基因、S基因转录的mRNA、S蛋白。与诱变育种相比，该技术的优点是能定向改造生物的遗传性状。与杂交育种相比，该技术的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破了物种界限。(2)根据题意，F1的基因型是AaBb，则F1群体中A基因频率是50%，F2群体中由于只有A基因或B基因的胚胎致死，F2群体中的基因型及比例为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1aabb，故a的基因频率是(242)2040%。答案(1)S基因 S基因转录的mRNA S蛋白 定向改造生
28、物的遗传性状 打破物种界限(2)50%40%长短句子强记，关键细节突破1杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2诱变育种，也就是利用物理因素(如X射线、射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变。用这种方法可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。3基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。4诱变育种与杂交育种相比，前者能产生新基因，创造变异新类型；后者不能
29、产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。5诱变育种尽管能提高突变率，但仍然是未突变个体远远多于突变个体，有害突变多于有利突变，只是与自然突变的低频性相比，有利突变个体数有所增加。6正确理解育种中“最简便”与“最快速”：“最简便”着重于技术含量应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。7正确理解“单倍体育种”与“花药离体培养”：单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程；花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。8四倍体西瓜植株群体是不同于二倍体西瓜的新物种，理由是与二倍体植株产生了生殖隔离，群体
30、本身能自由交配产生可育后代。三倍体西瓜高度不育的原因是形成配子的过程中，同源染色体联会紊乱。高考真题精选 1(2014上海)将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理，使其能正常开花结果，该幼苗发育成的植株具有的特征是()A能稳定遗传 B单倍体C有杂种优势D含四个染色体组解析 杂合的二倍体植株有两个染色体组，花粉中含有一个染色体组，花药离体培养后得到单倍体植株，再用秋水仙素处理，染色体数目加倍后，基因型为纯合，由于纯合子自交后代不发生性状分离，即能稳定遗传，故A项正确，B、C两项错误；得到的纯合子植株含有两个染色体组，故D项错误。答案 A2(2015浙江)某自花且闭花受粉植物，
31、抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：(1)自然状态下该植物一般都是_合子。(2)若采用诱变育种，在射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有_和多害少利性这三个特点。(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2的分离世代中_抗病矮茎个体，再经连续自交等_手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的
32、_。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上，F2的表现型及比例为_。(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有_。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。解析(1)该植物为自花且闭花受粉植物，故一般情况下，其植株大多为纯合子。(2)诱变育种时用 射线处理利用的原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性、低频性以及多害少利性三个特点，故需要处理大量种子以获得所需品种。(3)如采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，即 DDEErrddeeRRF1DdEeRr，在 F1自交所得的 F2中选择抗病矮茎个体(D_E_R_)，再通过连续自
33、交及逐代淘汰等纯合化的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(DDEERR)。一般情况下，控制性状的基因数量越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种，育种时间相对较长。若只考虑茎的高度，F1(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后，F2 中表现型及比例为 9 矮茎(9D_E_)6 中茎(3D_ee、3ddE_)、1 高茎(1ddee)。答案(1)纯(2)不定向性、低频性(3)选择 纯合化 年限越长 矮茎中茎高茎961(4)基因重组和染色体变异 遗传图解如下：解析(1)水稻的抗病与感病符合同一种生物的同一性状的不同表现型，是一对相对性状；通过观察自交子代是否发生性状分离来确定纯合子、杂
34、合子的情况。(2)基因型为 R1R1r2r2R3R3和 r1r1R2R2R3R3 的水稻被基因型为 a1a1A2A2a3a3 的 Mp 侵染，因只有 R 蛋白与相应的 A 蛋白结合，抗病反应才能被激活，基因型为 R1R1r2r2R3R3 的水稻没有 R2 蛋白与 Mp 的 A2 蛋白结合，抗病反应不能被激活；基因型为 r1r1R2R2R3R3 的水稻中有与 A2 蛋白结合的相应的 R2 蛋白，抗病反应能被激活，因此这 两 种 水 稻 的 抗 病 性 表 现 依 次 为 感 病、抗 病。(3)每 年 用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3)，几年后甲品种丧
35、失了抗病性，由于水稻的基因没有变异，只能是Mp(A1A1a2a2a3a3)的 A1 基因发生突变，使甲品种 R1 蛋白没有与之结合的 A1 蛋白，抗病反应不能被激活，丧失抗性。(4)由于Mp 有多种不同基因型的个体，而单一抗病类型的水稻只对其中一种 Mp 有抗性，长期种植这一种类型将会引起 Mp 种群中其他类型的个体大量繁殖，其 A 基因频率升高，该品种不能对其他类型的 Mp 有抗性，导致其抗病性逐渐减弱直至丧失，无法再生产中继续使用。(5)为避免单一抗病类型的水稻品种抗病性丧失过快，可以将不同水稻抗病品种(甲、乙、丙)混种；育种时培养同时含有多对抗性基因的纯合子品种(如 R1R1R2R2R3R3)。答案(1)性状 性状是否分离(2)感病、抗病(3)Mp 的 A1 基因发生了突变(4)(A 类)基因(型)频率改变(5)将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中请做：题组层级快练（二十四）
