Question

优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其自交后代常出现色彩、纤维长短和粗细等性状遗传不稳定的问题．请分析回答：
（1）彩棉自交后代性状遗传不稳定的问题遗传学上称为

 

现象，欲解决此问题理论上可通过

 

方式，快速获得纯合子．
（2）如图是研究人员在实验过程中诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果，本探究实验的自变量是

 

，实验效果最好的实验处理是

 

．
（3）欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合子，在实践中可采用的最简便方法是

 

．
（4）经实验研究得知彩棉中的纤维粗细性状由A和B两对非同源染色体上的基因共同控制，当A基因存在时植株表现为粗纤维性状，但B基因存在时会抑制A基因的表达．基因型分别为AABB和aabb的两纯合细纤维彩棉植株杂交，理论上F₂代彩棉植株在纤维粗细性状上的表现型及比例为

 

，其中粗纤维植株中能稳定遗传的个体应占

 

．
（5）经研究发现优质彩棉中纤维长与短分别由一对等位基因中的D和d基因控制．已知一随机交配的彩棉种群中DD个体占40%，dd个体占20%，假设未来几年环境不会发生大的变化，则预计该种群的F₃中D基因的频率为

 

．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用,染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体

专题：

分析：单倍体育种过程：先用花药离体培养获得单倍体植株，再诱导染色体数目加倍获得纯合体，最后筛选获得符合生产的新品种．分析题图：自变量有两个，即秋水仙素浓度和处理时间，且0.05%秋水仙素，处理12小时染色体加倍百分比最高．

解答： 解：（1）彩棉自交后代性状遗传不稳定的问题遗传学上称为性状分离现象，欲解决此问题理论上可通过单倍体育种方式．单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，后代均为纯合体，自交后代不发生性状分离．获得单倍体植株常用花药离体培养法，所以可用彩棉花药进行离体培养，获得单倍植株．
（2）根据题意和图示分析可知：实验中自变量有两个，即秋水仙素浓度和处理时间；通过柱状图分析可知，用0.05%秋水仙素，处理12小时的实验效果最好．
（3）检验显性个体是否是纯合体，可以用自交法和测交法，其中最简单的方法是自交法，即让其连续自交，看其后代是否发生性状分离．如果后代中出现性状分离，则为杂合体．
（4）AABB和aabb的两纯合细纤维彩棉植株杂交，F₁为AaBb，自交后F₂代彩棉植株在纤维粗细性状上的表现型有两种，分别为粗纤维（1AAbb、2Aabb）和细纤维（1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1aaBB、2aaBb、1aabb），比例为3：13；粗纤维植株中能稳定遗传的个体为AAbb，占

1

3

．
（5）彩棉种群中DD个体占40%，dd个体占20%，则Dd个体占40%．则D基因的频率为40%+

1

2

×40%=60%．根据题意，该彩棉种群个体随机交配，且未来几年环境不会发生大的变化，则该种群的F₃中D基因的频率不变，还是60%．
故答案为：
（1）性状分离       单倍体育种
（2）秋水仙素浓度和实验时间       0.05%秋水仙素，处理12小时
（3）连续自交
（4）粗纤维：细纤维=3：13       

1

3

（5）60%

点评：本题结合柱形图，综合考查了作物育种的常见方法及其原理等相关知识，意在提升学生理解和分析图形的能力，掌握基因的自由组合定律在生产实践中的应用，对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．