Question

【題目】彩棉是通過多次雜交獲得的品種，其自交后代常出現(xiàn)色彩、纖維長短和粗細(xì)等性狀遺傳不穩(wěn)定的問題。請分析回答：

（1）理論上，可通過_________方法短時間內(nèi)獲得性狀穩(wěn)定遺傳的彩棉。若采用誘變育種，在γ射線處理時，需要處理大量種子，其原因是基因突變具低頻、_______________和有害性這三個特點(diǎn)。

（2）研究人員以白色棉做母本、棕色彩棉做父本雜交，受粉后存在著精子與卵細(xì)胞不融合但母本仍可產(chǎn)生種子的現(xiàn)象。這些種子萌發(fā)后，會出現(xiàn)少量的父本單倍體植株、母本單倍體植株，以及由父本和母本單倍體細(xì)胞組成的嵌合體植株。

①欲獲得純合子彩棉，應(yīng)選擇上述___________植株的幼苗用秋水仙素處理，使其體細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。

②如圖是研究人員在誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍時的處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)的目的是探究__________，實(shí)驗(yàn)效果最好的處理方法是____________________。

（3）有人對長纖維棉幼苗的出現(xiàn)進(jìn)行分析，認(rèn)為可能有兩種原因：一是基因突變，二是染色體組加倍成為多倍體。請簡述長纖維性狀出現(xiàn)的原因的鑒定思路_______________________________________。

Answer 1

【答案】 單倍體育種 不定向性 父本單倍體 不同秋水仙素濃度和不同處理時間對細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍的影響 0．05%秋水仙素，處理12 h 取幼苗的根尖分生區(qū)細(xì)胞制片觀察有絲分裂中期細(xì)胞染色體數(shù)目，若觀察到染色體加倍，則說明是染色體組加倍的結(jié)果，否則為基因突變

【解析】試題分析：單倍體育種過程：先用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍獲得純合體，最后篩選獲得符合生產(chǎn)的新品種。分析題圖：圖中含有兩個自變量，即秋水仙素濃度和處理時間，且0.05%秋水仙素，處理12小時染色體加倍百分比最高。

（1）單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，且后代均為純合體，能夠穩(wěn)定遺傳。因此，可通過單倍體育種方法短時間內(nèi)獲得性狀穩(wěn)定遺傳的彩棉。誘變育種的原理是基因突變，而基因突變具有低頻性、不定向性和多害少利性等特點(diǎn)，所以在γ射線處理時，需要處理大量種子。

（2）①根據(jù)題意分析，母本是彩棉，父本是白色棉，因此可以選擇父本單倍體植株，并對其用秋水仙素處理，使得其染色體數(shù)目加倍。

②根據(jù)以上分析已知，圖中實(shí)驗(yàn)的自變量是處理時間和秋水仙素的濃度，因變量是染色體加倍百分比，因此實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同秋水仙素濃度和不同處理時間對細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍的影響；圖中顯示實(shí)驗(yàn)效果最好的處理方法是0．05%秋水仙素，處理12 h。

（3）根據(jù)題意分析，長纖維棉幼苗的出現(xiàn)可能是基因突變的結(jié)果，也可能是染色體組加倍成為多倍體的原因。可以取幼苗的根尖分生區(qū)細(xì)胞制片觀察有絲分裂中期細(xì)胞染色體數(shù)目，若觀察到染色體加倍，則說明是染色體組加倍的結(jié)果，否則為基因突變。