Question

【題目】20世紀(jì)50年代，科學(xué)家受達(dá)爾文進(jìn)化思想的啟發(fā)，廣泛開(kāi)展了人工動(dòng)植物育種研究，通過(guò)人工創(chuàng)造變異，選育優(yōu)良的新品種。這一過(guò)程人們形象地稱(chēng)為“人工進(jìn)化”。

（1）某農(nóng)民在水稻田中發(fā)現(xiàn)一矮稈植株，將這株水稻連續(xù)種植幾代，仍保持矮稈，這種變異主要發(fā)生在細(xì)胞的________期。

（2）我國(guó)科學(xué)家通過(guò)航天搭載種子或塊莖進(jìn)行蔬菜作物的育種，用空間輻射等因素創(chuàng)造變異，這種變異類(lèi)型可能屬于________、________，與誘變育種方法相比，DNA重組技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是__________________。

（3）若以某植物抗病高稈品種與感病矮稈品種雜交，選育抗病矮稈品種，其依據(jù)的遺傳學(xué)原理是_________。假設(shè)該植物具有3對(duì)同源染色體，用雜種一代花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，其單倍體細(xì)胞中的染色體（遺傳物質(zhì)）完全來(lái)自父本的概率為_(kāi)_______。

（4）“人工進(jìn)化”和自然界生物進(jìn)化一樣，它們的實(shí)質(zhì)都是________。

（5）無(wú)子西瓜是由二倍體（2n＝22）與同源四倍體雜交后形成的三倍體�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

①雜交時(shí)選用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，取其花粉涂在四倍體植株的________上，授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有________條染色體，該雌配子與二倍體植株上產(chǎn)生的雄配子結(jié)合，形成含有________條染色體的合子。

②上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會(huì)產(chǎn)生無(wú)子果實(shí)，該果實(shí)無(wú)子的原因是三倍體的細(xì)胞不能進(jìn)行正常的________分裂。

③為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株，理論上可以采用_______的方法。

Answer 1

【答案】（1）減數(shù)第一次分裂間（2）基因突變 染色體變異

定向改造生物性狀（3分）（3）基因重組 1/8 （4）基因頻率的改變

（5）①雌蕊（或柱頭）22 33 ②減數(shù) ③組織培養(yǎng)

【解析】

試題解析：（1）根據(jù)題中發(fā)現(xiàn)矮稈植株，且連續(xù)種植幾代仍保持矮稈，說(shuō)明基因突變發(fā)生在重組形成過(guò)程，即減數(shù)第一次分裂的間期（DNA復(fù)制）。

（2）空間輻射和失重條件下發(fā)生的是染色體變異和基因突變。DNA重組技術(shù)使控制不同的性狀的基因重新組合，產(chǎn)生變異的來(lái)源非常豐富，可有目標(biāo)地選擇生物性狀。

（3） 若以某植物抗病高稈品種與感病矮稈品種雜交，選育抗病矮稈品種，其依據(jù)的遺傳學(xué)原理是基因重組。假設(shè)該植物具有3對(duì)同源染色體，用雜種一代花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，其單倍體細(xì)胞中的染色體（遺傳物質(zhì)）完全來(lái)自父本的概率為1/8，因?yàn)?/span>具有3對(duì)同源染色體的個(gè)體產(chǎn)生配子種類(lèi)為23，其中染色體完全來(lái)自父方的為1/8。

（4）“人工進(jìn)化”和自然界生物進(jìn)化一樣，它們的實(shí)質(zhì)都是基因頻率的改變。

（5）．無(wú)子西瓜是由二倍體（2n＝22）與同源四倍體雜交后形成的三倍體。根據(jù)下列分析可知：

①利用多倍體育種技術(shù)培育無(wú)子西瓜時(shí)，在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理得到四倍體植株，以其作母本，用二倍體植株作父本，兩者雜交，把得到的種子種下去會(huì)長(zhǎng)出三倍體植株，由于三倍體植株在減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，無(wú)法形成正常配子，所以在其開(kāi)花后用二倍體的花粉涂抹其雌蕊（或柱頭），即可利用花粉刺激子房發(fā)育成果實(shí)，由于沒(méi)有受精，所以果實(shí)里沒(méi)有種子，即為無(wú)子西瓜。四倍體植株由二倍體植株經(jīng)染色體加倍而來(lái)，體細(xì)胞中含有22×2＝44條染色體，減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子所含的染色體數(shù)目為體細(xì)胞的一半即22條染色體，二倍體植株產(chǎn)生的雄配子含11條染色體，兩者結(jié)合形成含有33條染色體的受精卵。

②三倍體植株體細(xì)胞中的染色體含有三個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)的紊亂而無(wú)法形成正常的配子。

③利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速、大量繁殖植物個(gè)體。