Question

下面①～⑤列举了五种育种方法：

①甲品种×乙品种→F₁→自交→F₂→人工选择→自交→F₃→人工选择→自交……→性状稳定遗传的新品种。

②甲品种×乙品种→F₁→F₁花药离体培养→若干幼苗→秋水仙素处理芽尖→若干植株→人工选择→新品种。

③正常的幼苗→秋水仙素处理→若干植株→人工选择→新品种。

④人造卫星搭载种子→返回地面种植→发生多种变异→人工选择→新品种。

⑤获取甲种生物的某基因→通过某种载体将该基因携带入乙种生物→新生物个体。

根据上面育种方法回答下列问题：

（1）第①种方法属于_____________，其变异原理为____________。一般从F₂开始选种，这是因为_____________________。

（2）在第②种方法中，若只考虑F₁中分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，则利用其花药离体培育成的幼苗的基因型，在理论上应有________种类型。这种方法与第①种方法比较，其优点为_________________。

（3）第③种方法中秋水仙素的作用机理是____________________。方法②与③依据的遗传学原理都是_____________。

（4）第④种方法是_______育种。卫星搭载的种子应当选用刚萌发的而非休眠的种子，原因是____________________________。

（5）第⑤种方法培育的新生物个体可以表达出甲种生物的遗传信息，该表达过程包括遗传信息的_______________。此遗传工程得以实现的重要理论基础之一是所有生物在合成蛋白质的过程中，决定氨基酸的__________是相同的。

Answer

杂交育种 基因重组 从F2开始发生性状分离 2n 明显缩短育种年限 秋水仙素抑制纺锤体的形成 染色体变异 诱变 种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中容易受到外界因素的影响发生基因突变 转录和翻译 密码子

【解析】

四种育种方法的比较如下表:

杂交育种

诱变育种

单倍体育种

多倍体育种

方法

杂交→自交→选优

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)

（1）第①种育种方法属于杂交育种，其原理是基因重组。该方法属常规育种，由于F2开始出现性状分离，所以一般从F2代开始选种。

（2）在第②种单倍体育种方法中，我们若只考虑F1分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，由于1对等位基因能产生2种配子，所以利用其花药离体培育成的幼苗应有2n种类型。与方法①相比，由于获得的个体都是纯合体，所以其突出优点是明显缩短育种年限。

（3）秋水仙素的作用是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍。方法②单倍体育种与③多倍体育种依据的遗传学原理都是染色体变异。

（4）第④种方法是诱变育种。由于萌发的种子有旺盛的细胞分裂能力，DNA复制过程中可能由于外界因素的干扰而发生基因突变，所以卫星搭载的种子应当选用萌发的而非休眠的种子。

（5）第⑤种方法是基因工程育种。培育的新生物个体可以表达出甲种生物的遗传信息，该表达过程包括遗传信息的转录和翻译。基因工程得以实现的重要理论基础之一是所有生物共用同一套遗传密码，即在合成蛋白质的过程中决定氨基酸的密码子是相同的。