Question

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）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_______________________________。

（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径             ，该过程中秋水仙素的作用机理是___________________________________________________。

（3）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为________。品种C的基因型是          。

（4）品种C与B是否为同一个物种？________，原因是                       。

（5）途径4依据的原理是         ，此途径与杂交育种相比，最突出的优点是           。

Answer

（1）细胞的全能性

（2）2 抑制细胞分裂时纺锤体的形成

（3）1/4 HHhhRRrr

（4）否 存在生殖隔离

（5）基因突变 能够产生新基因

【解析】

（1）分析图示可知：途径2为单倍体育种，途径3为多倍体育种，其中将离体的花粉粒和叶肉细胞培育成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。

（2）通过单倍体育种获得的植株都是纯合子，自交后代不发生性状分离，因此单倍体育种能够明显缩短育种年限。若要尽快获得稳定遗传的优良品种，应采用单倍体育种，即途径2。秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍。

（3）途径3中幼苗基因型为HhRr，通过途径1获得的品种A是基因型为HhRr的亲本的自交后代，所以在品种A中，基因型是HhRr的概率＝1/2Hh×1/2Rr＝1/4HhRr，即品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为1/4。品种C是基因型为HhRr的幼苗，经秋水仙素处理、使其细胞中的染色体数目加倍培育而成，所以品种C的基因型为HHhhRRrr。

（4）分析图示可知：品种B的基因型为HHRR或hhRR或HHrr或hhrr，其体细胞中含有2个染色体组，品种 C的基因型为HHhhRRrr，其体细胞中含有4个染色体组，品种C与B杂交产生的后代为三倍体。三倍体在形成配子的减数分裂过程中，因同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，因此三倍体是不育的，说明品种C与B存在生殖隔离，不是同一个物种。

（5）途径4是将萌发的种子用β射线处理，从而获得品种D，因此该育种方法为诱变育种，依据的原理是基因突变，而杂交育种的原理是基因重组，因此与杂交育种相比，此途径育种最突出的优点是能够产生新基因。

【考点定位】杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种、生殖隔离。

【名师点睛】解答此题的关键是熟知并理解生殖隔离的概念、生物变异在育种中的应用，形成知识网络

项目

杂交育种

诱变育种

单倍体育种

多倍体育种

原理

基因重组

基因突变

染色体变异

染色体变异

常用

方法

①杂交→自交→选优→自交；②杂交→杂种

辐射诱变等

花药离体培养，然后用秋水仙素处理使其加倍，得到纯合体

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

优点

使位于不同个体的优良性状集中在一个个体上

可提高变异频率或出现新的性状，加速育种进程

明显缩短育种年限

器官巨大，提高产量和营养成分

缺点

时间长，需及时发现优良性状

有利变异少，需大量处理实验材料，具有不定向性

①技术复杂；②与杂交育种相结合

适用于植物，在动物中难于开展

生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代；