Question

20世纪50年代，科学家受达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动植物育种研究，通过人工创造变异，选育优良的新品种。这一过程人们形象地称为“人工进化”。

（1）某农民在水稻田中发现一矮秆植株，将这株水稻连续种植几代，仍保持矮秆，这种变异主要发生在细胞的________期。

（2）我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜作物的育种，用空间辐射等因素创造变异，这种变异类型可能属于________、________，与诱变育种方法相比，DNA重组技术最大的优点是__________________。

（3）若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交，选育抗病矮秆品种，其依据的遗传学原理是_________。假设该植物具有3对同源染色体，用杂种一代花药离体培养获得单倍体，其单倍体细胞中的染色体（遗传物质）完全来自父本的概率为________。

（4）“人工进化”和自然界生物进化一样，它们的实质都是________。

（5）无子西瓜是由二倍体（2n＝22）与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题：

①杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的________上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有________条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有________条染色体的合子。

②上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的________分裂。

③为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用_______的方法。

Answer

（1）减数第一次分裂间（2）基因突变 染色体变异

定向改造生物性状（3分）（3）基因重组 1/8 （4）基因频率的改变

（5）①雌蕊（或柱头）22 33 ②减数 ③组织培养

【解析】

试题解析：（1）根据题中发现矮秆植株，且连续种植几代仍保持矮秆，说明基因突变发生在重组形成过程，即减数第一次分裂的间期（DNA复制）。

（2）空间辐射和失重条件下发生的是染色体变异和基因突变。DNA重组技术使控制不同的性状的基因重新组合，产生变异的来源非常丰富，可有目标地选择生物性状。

（3） 若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交，选育抗病矮秆品种，其依据的遗传学原理是基因重组。假设该植物具有3对同源染色体，用杂种一代花药离体培养获得单倍体，其单倍体细胞中的染色体（遗传物质）完全来自父本的概率为1/8，因为具有3对同源染色体的个体产生配子种类为23，其中染色体完全来自父方的为1/8。

（4）“人工进化”和自然界生物进化一样，它们的实质都是基因频率的改变。

（5）．无子西瓜是由二倍体（2n＝22）与同源四倍体杂交后形成的三倍体。根据下列分析可知：

①利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植株在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊（或柱头），即可利用花粉刺激子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来，体细胞中含有22×2＝44条染色体，减数分裂产生的雌配子所含的染色体数目为体细胞的一半即22条染色体，二倍体植株产生的雄配子含11条染色体，两者结合形成含有33条染色体的受精卵。

②三倍体植株体细胞中的染色体含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会的紊乱而无法形成正常的配子。

③利用植物组织培养技术可以快速、大量繁殖植物个体。

考点：本题考查生物进化的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。