Question

12．傳統(tǒng)農(nóng)作物育種往往是通過雜交獲得，隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展，新品種的培育途徑逐漸被拓寬．目前至少有7種培育農(nóng)作物新品種的途徑被廣泛應(yīng)用．如圖為水稻的幾種不同的育種方法示意圖．請據(jù)圖回答：

（1）圖中A→D方向所示的途徑表示雜交育種方式，A→B→C的途徑表示單倍體育種方式．兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的途徑是A→B→C（用字母和箭頭表示）．這兩種育種方式相比較，后者優(yōu)越性主要表現(xiàn)在能較快得到純合子，縮短育種年限．
（2）G所示過程可以采用花粉管通道法，這是基因工程操作“四步曲”的目的基因?qū)�入受體細(xì)胞環(huán)節(jié)．檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄的技術(shù)是分子雜交技術(shù)．
（3）科學(xué)家從懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞或胚囊中，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得胚狀體，并將其包埋在一個能提供營養(yǎng)的膠質(zhì)中，外包裹上人工種皮，制成人工種子．目前，我國科學(xué)家利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)已在煙草、水稻、小麥和玉米等植物上成功誘導(dǎo)出胚狀體，而美、日等國正著手將人工種子商品化．離體細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體需要通過脫分化、再分化過程．人工種子中包埋胚狀體的膠質(zhì)可看作玉米種子的胚乳（結(jié)構(gòu)）．

Answer 1

分析 1、五種育種方法的總結(jié)：
雜交育種原理：基因重組（通過基因分離、自由組合或連鎖交換，分離出優(yōu)良性狀或使各種優(yōu)良性狀集中在一起）．
誘變育種原理：基因突變，方法：用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使其在細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時發(fā)生差錯，從而引起基因突變，舉例：太空育種、青霉素高產(chǎn)菌株的獲得．
單倍體育種原理：染色體變異，方法與優(yōu)點(diǎn)：花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，優(yōu)點(diǎn)  明顯縮短育種年限，原因是純合體自交后代不發(fā)生性狀分離．
多倍體育種：原理：染色體變異，方法：最常用的是利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗．秋水仙素能抑制有絲分裂時紡綞絲的形成，染色體不能移動，使得已經(jīng)加倍的染色體無法平均分配，細(xì)胞也無法分裂．當(dāng)秋水仙素的作用解除后，細(xì)胞又恢復(fù)正常的生長，然后再復(fù)制分裂，就能得到染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞．如八倍體小黑麥的獲得和無籽西瓜的培育成功都是多倍體育種取得的成就．
基因工程育種原理：DNA重組技術(shù)（屬于基因重組范疇）方法：按照人們的意愿，把一種生物的個別基因復(fù)制出來，加以修飾改造，放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀．操作步驟包括：提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測與表達(dá)等．舉例：能分泌人類胰島素的大腸桿菌菌株的獲得，抗蟲棉，轉(zhuǎn)基因動物等．
2、根據(jù)題意和圖示分析可知：AD為雜交育種，ABC為單倍體育種，E為誘變育種，F(xiàn)為多倍體育種，GHIJ是基因工程育種．

解答 解：（1）兩個親本有性雜交，再讓雜種子一代自交的育種方法為雜交育種，所以圖中A→D方向所示的途徑表示雜交育種方式，用子一代花藥離體培養(yǎng)獲單倍體植株，再用秋水仙素處理幼苗，使其染色體加倍的育種方法是單倍體育種，所以A→B→C的途徑表示單倍體育種方式．兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的途徑是A→B→C．這兩種育種方式相比較，后者得到的是純合體，自交后代不發(fā)生性狀分離，所以其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在能較快得到純合子，縮短育種年限．
（2）G所示過程可以采用花粉管通道法，這是基因工程操作“四步曲”的目的基因?qū)�入受體細(xì)胞環(huán)節(jié)．檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄的技術(shù)是分子雜交技術(shù)．
（3）離體細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體需要通過脫分化和再分化過程．人工種子中包埋胚狀體的膠質(zhì)可看作玉米種子的胚乳．
故答案為：
（1）雜交　單倍體　A→B→C　能較快得到純合子，縮短育種年限
（2）目的基因?qū)�入受體細(xì)胞　分子雜交技術(shù)
（3）脫分化　再分化　胚乳

點(diǎn)評 本題考查育種原理的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．要求學(xué)生將雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種和基因工程育種以及植物體細(xì)胞雜交等方式的原理識記并理解，屬于中檔題．