Question

假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示：

（1）图中Ab是幼苗，步骤⑤叫做________。由①→⑤→⑥的育种方法的原理是________，该育种方法的优点是________。

（2）由①→②→③的育种方法虽然育种时间长，但是可以将多种优良性状集中在一个生物体身上，③步骤具体的操作方法是：________________________，每代都淘汰隐性个体，直到无性状分离为止。

（3）⑦育种方法往往不一定能达到预期目标，原因是________________。

（4）④过程必需要用到的一种具特异性识别功能的工具酶是________________。

Answer

花药离体培养（或减数分裂和花药离体培养） 染色体变异 明显缩短育种年限（且都为纯合子） 将A_bb个体连续自交若干代 基因突变是随机的、不定向的 限制性核酸内切酶（限制酶）

【解析】

几种常用育种方法的比较列表对比如下：

育种类型

杂交育种

诱变育种

单倍体育种

基因工程育种

原理

基因重组

基因突变

染色体变异

DNA重组技术

处理方法

先杂交后连续自交，选优

用化学或物理方法处理生物

花药离体培养，秋水仙素处理

运用基因工程将目的基因导入受体细胞并得以表达

优点

将优良性状集中到一起

能提高突变率，加速育种进程

可获得纯合体，明显缩短育种年限

目的强，育种时间短克服了远缘杂交不亲和的障碍

缺点

育种年限长

需处理大量生物材料

技术难度大

有可能产生一些负面如生物安全受威胁

题图分析，①→②→③为杂交育种；①→⑤→⑥为单倍体育种；⑦为诱变育种；④为基因工程育种。

（1）步骤⑤为经过花药离体培养获得单倍体幼苗的过程，⑥为经过秋水仙素处理获得染色体数加倍的二倍体的过程。因此，①→⑤→⑥的育种方法为单倍体育种，该育种方法能够明显缩短育种年限，快速获得稳定遗传的优良品种，该过程的原理是染色体变异。

（2）图中①→②→③为杂交育种的技术流程，该过程经历的时间长，其典型的优点是能将多种优良性状集中在一个个体上，③步骤具体的操作方法是：将A_bb（目标类型）进行连续自交，并且每代都淘汰隐性个体（不符合要求的类型），直到不再发生性状分离为止。

（3）⑦育种方法为诱变育种，该育种方法的原理是人工诱发基因突变，从而提高了基因突变的频率，但由于基因突变具有不定向性，因此往往不一定能达到预期目标，为了确保该过程中能够出现我们需要的类型，往往通过增加诱变处理材料数量的方法来避免。

（4）④过程为将细菌基因C导入AAbb中的过程，即基因工程育种的过程，该过程需要用到限制性核酸内切酶（限制酶）将目的基因和运载体切开，限制酶是能特异性识别双链DNA中的核苷酸序列，并在该部位将双链DNA切开。