Question

现有两纯种水稻，一纯种水稻性状是高秆（D）、抗锈病（T）；另一纯种水稻的性状是矮秆（d）、易染锈病（t）（两对基因独立遗传）。育种专家提出了如图I、II两种育种方法以获得水稻新品种，请据图分析回答：

（1）要缩短育种年限，应选择的方法是___________（Ⅰ或Ⅱ），该方法依据的遗传学原理是________________。

（2）过程（四）常用秋水仙素处理幼苗的______________________；从F₁开始经过（二）（三）（四）过程获得所需新品种至少要__________年。

（3）通过II方法育种时，所得纯合矮秆抗病个体的比例足够高时才符合生产要求，则过程（六）（七）的具体处理方法是_________________________________________；如果让F₁按此方法经（五）、（六）过程自交2代，则F₃代矮杆抗病个体中能稳定遗传的占______。

（4）除上述I、II两种育种方法外，也可用γ射线等物理因素处理亲本以获得纯合矮秆抗病新品种，最好选择______________的亲本进行处理，以便于筛选。

Answer

I 染色体变异 芽尖（茎尖） 一 选择矮杆抗病植株进行连续自交（连续自交，逐代淘汰矮杆不抗病的植株） 3/5 高杆抗病

【解析】

图示为获得水稻新品种的两种育种方法，其中方法Ⅰ为单倍体育种，方法Ⅱ为杂交育种过程。图中两亲本杂交获得F1；过程（二）表示减数分裂产生配子；过程（三）表示花药离体培养；过程（四）表示人工诱导染色体数目加倍；过程（五）表示自交；过程（六）表示筛选，过程（七）表示连续自交。据此答题。

（1）根据图示可知，方法Ⅰ为单倍体育种，单倍体育种的原理是染色体数目变异，其最大优点是能明显地缩短育种年限。所以要缩短育种年限，应选择的是方法Ⅰ，依据的遗传学原理是染色体变异。

（2）过程（四）常用秋水仙素处理幼苗的芽尖（茎尖）；一般从播种种子到收获种子为一年，故从F1开始经过（二）（三）（四）过程获得所需新品种至少要一年。

（3）通过II方法育种时，所得纯合矮秆抗病（ddTT）个体的比例足够高时才符合生产要求，则过程（六）（七）的具体处理方法是选择矮杆抗病（ddT-）植株进行连续自交，若后代不发生性状分离，则可留种，后代发生性状分离的需要继续自交并筛选；如果让F1按此方法经（五）过程自交一次后，筛选出的矮秆抗病植株包含两种基因型（1/3ddTT、2/3ddTt），让其继续经过（六）过程自交后代（即F3代）矮杆抗病个体中能稳定遗传的占（1/3+2/3×1/4）÷（1-2/3×1/4）=3/5。

（4）由于高杆和矮杆的相对性状易于区分，所以若用γ射线等物理因素处理亲本以获得纯合矮秆抗病新品种，最好选择高杆抗病的亲本进行处理，以便于筛选。