Question

白菜和甘蓝是常见于大众餐桌的蔬菜，都是二倍体植物。如图是利用白菜和甘蓝培育作物新品种的过程示意图（图中A、B为染色体组成），请回答下列问题：

                   

（1）图中秋水仙素的作用是_______________，以上育种方法的原理是_______________。

（2）甲、乙、丙、丁4种植株中，可育的有____________；从“现代生物进化理论—物种形成”的角度分析，不可育的原因是______________________________。

（3）据图可知植株丁的染色体组成及数目为___________________。 

（4）若要对植株丙作基因组测序，则需检测______________条染色体上DNA的碱基序列。

Answer

抑制纺锤体的形成 染色体变异 甲、丙 不同物种间存在生殖隔离 3n=AAB=29 19

【解析】

常见的育种方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种，比较如下：

杂交育种

诱变育种

单倍体育种

多倍体育种

方法

(1)杂交→自交→选优(2)杂交

辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理

花药离体培养、秋水仙素诱导加倍

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

原理

基因重组

基因突变

染色体变异(染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种)

染色体变异(染色体组成倍增加)

优点

不同个体的优良性状可集中于同一个体上

提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程

明显缩短育种年限

营养器官增大、提高产量与营养成分

缺点

时间长，需要及时发现优良性状

有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性

技术复杂，成本高

技术复杂，且需要与杂交育种配合；在动物中难以实现

（1）秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，作用的时期是有丝分裂前期。用秋水仙素处理可以诱导多倍体的产生，育种方法的原理为染色体变异。

（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。 不同物种间存在生殖隔离，即使能产生后代，后代也不可育。

（3）白菜（2n=AA=20）经秋水仙素处理后形成甲，甲的染色体组成和染色体数为：4n=AAAA=40，甲与甘蓝（2n=BB=18）杂交产生丁，丁的染色体组成及数目为3n=AAB=29。

（4）白菜（2n=AA=20）和甘蓝（2n=BB=18）杂交产生乙（AB=19），乙（AB=19）经秋水仙素处理后产生植株丙（2AB=38），基因组测序时只需要测同源染色体中的一条，由于白菜和甘蓝为雌雄同株生物，因此只需要测19条染色体上DNA的碱基序列。