Question

8．小麥的抗病（R）對感�。╮）為顯性，高稈（D）對矮稈（d）為顯性，控制上述兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上．為獲得純合高桿抗病小麥植株，研究人員采用了如圖所示的方法．

（1）若過程①的F₁自交5代，產生的后代中純合抗病植株理論上占$\frac{31}{64}$；純合感病高桿植株與純合矮桿抗病植株雜交育種，至少在F₂代中能出現(xiàn)所需要的純合高桿抗病小麥植株且理論上占該代植株$\frac{1}{16}$（用分數(shù)表示），F(xiàn)₃中純合高桿抗病植株占$\frac{9}{64}$（用分數(shù)表示）．
（2）過程②，若只考慮F₁中分別位于n對同源染色體上的n對等位基因，則利用其花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體幼苗的基因型，在理論上應有2ⁿ種；若單倍體幼苗通過加倍后獲得1600株番茄，通過篩選得到的高稈抗病植株的基因型為DDRR，有400株．
（3）圖中所示的所有育種方案的原理有基因重組、基因突變和染色體變異．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：①為雜交育種，②為單倍體育種，③為基因工程育種，④為誘變育種．
常規(guī)育種方法的比較如下表：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種
方法	雜交→自交→選優(yōu)	輻射誘變、激光誘變、化學藥劑處理	花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導加倍	秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
原理	基因重組	基因突變	染色體變異（染色體組先成倍減少，再加倍，得到純種）	染色體變異（染色體組成倍增加）

解答 解：（1）只考慮抗病與感病這對相對性狀，親本基因型為RR和rr，因此F₁基因型為Rr，因此若F₁自交5代，后代中Rr占（$\frac{1}{2}$）⁵=$\frac{1}{32}$，因此后代中純合抗病植株理論上占（1-$\frac{1}{32}$）÷2=$\frac{31}{64}$；純合感病高桿植株（DDrr）與純合矮桿抗病植株（ddRR）雜交育種，至少在F₂代中能出現(xiàn)所需要的純合高桿抗病小麥植株（DDRR）且理論上占該代植株=$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$；F₂中高桿抗病植株有$\frac{1}{9}$DDRR、$\frac{2}{9}$DDRr、$\frac{2}{9}$DdRR、$\frac{4}{9}$DdRr，因此F₃中純合高桿抗病植株占=$\frac{1}{9}+\frac{2}{9}×\frac{1}{4}+\frac{2}{9}×\frac{1}{4}+\frac{4}{9}×\frac{1}{16}$=$\frac{9}{64}$（用分數(shù)表示）．
（2）過程②，若只考慮F₁中分別位于n對同源染色體上的n對等位基因，則利用其花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體幼苗的基因型，根據(jù)基因的自由組合定律，在理論上應有2ⁿ種；若單倍體幼苗通過加倍后獲得1600株番茄，通過篩選得到的高稈抗病植株的基因型為DDRR，有1600×$\frac{1}{4}$=400株．
（3）由分析可知，圖中①為雜交育種，②為單倍體育種，③為基因工程育種，④為誘變育種，它們運用的原理分別為：基因重組、染色體變異、基因重組和基因突變．
故答案為：
（1）$\frac{31}{64}$    F₂   $\frac{1}{16}$     $\frac{9}{64}$
（2）2ⁿ    DDRR    400
（3）基因重組、基因突變和染色體變異

點評 本題考查作物育種和遺傳定律應用的相關知識，要求考生能夠根據(jù)各育種過程確定育種方式以及原理，能夠應用遺傳定律進行相關概率的計算．