2024-2025學年高中生物第四章生物的變異第二節(jié)生物變異在生產(chǎn)上的應用教案浙科版必修2

PAGEPAGE16其次節(jié)生物變異在生產(chǎn)上的應用[學習目標]1.概述雜交育種的概念和基本過程。2.闡明人工誘變育種的概念和過程。3.說明單倍體育種的過程及特點。4.說明多倍體育種的過程及特點。5.說明轉基因技術的過程及應用。一、雜交育種和誘變育種1.雜交育種(1)概念：利用基因重組原理，可以有目的地將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀組合在一起，培育出更優(yōu)良的新品種。(2)原理：基因重組。(3)處理方法①培育顯性純合子選取親本eq\o(→,\s\up7(雜交))F1eq\o(→,\s\up7(自交))F2eq\o(→,\s\up7(篩選表現(xiàn)型符合要求的個體))連續(xù)自交，直至后代幾乎不發(fā)生性狀分別②培育隱性純合子選取親本eq\o(→,\s\up7(雜交))F1eq\o(→,\s\up7(自交))F2→篩選符合要求的個體即可推廣(4)優(yōu)缺點①優(yōu)點：使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，能產(chǎn)生新的基因型。②缺點a.雜交后代會出現(xiàn)性狀分別現(xiàn)象，育種過程緩慢。b.不能產(chǎn)生新基因、新性狀。2.誘變育種(1)概念：利用物理、化學因素誘導生物發(fā)生變異，并從變異后代中選育新品種的過程。(2)原理：基因突變與染色體畸變。(3)常用方法：輻射誘變和化學誘變。(4)特點①優(yōu)點a.可提高突變頻率。b.能在較短時間內有效地改良生物品種的某些性狀。c.改良作物品質，增加抗逆性。②缺點：由于突變的多方向性，育種具有肯定的盲目性。獲得志向的個體須要處理大量的材料。(5)應用：用于作物、微生物和動物育種，其中在微生物育種方面成效極為明顯。歸納總結雜交育種和誘變育種的比較項目雜交育種誘變育種原理基因重組基因突變、染色體畸變方法雜交→自交→選優(yōu)輻射誘變、化學誘變優(yōu)點不同個體的優(yōu)良性狀可集中到同一個體上提高變異頻率，大幅度改良某些性狀，加速育種進程缺點時間長、須要剛好發(fā)覺優(yōu)良性狀有利變異少，須要處理大量試驗材料，具有不確定性例1有兩個純種小麥，一為高稈(D)抗銹病(T)，另一為矮稈(d)不抗銹病(t)。這兩對性狀獨立遺傳，現(xiàn)要培育矮稈抗銹病的新品種，過程如下：高稈、抗銹病×矮稈、不抗銹病eq\o(→,\s\up7(a))F1eq\o(→,\s\up7(b))F2eq\o(→,\s\up7(c))穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病類型。(1)這種過程叫________育種，過程a叫________，過程b叫________。(2)過程c的處理方法是____________________________________________________。(3)F1的基因型是________，表現(xiàn)型是________，矮稈抗銹病新品種的基因型應是________。答案(1)雜交雜交自交(2)篩選和連續(xù)自交，直至選出能夠穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種(3)DdTt高稈抗銹病ddTT解析過程a叫做雜交，產(chǎn)生的F1基因型為DdTt，表現(xiàn)型為高稈抗銹病。過程b叫做自交，目的是獲得表現(xiàn)型為矮稈抗銹病的小麥品種(ddT_)，因為此過程所得后代會發(fā)生性狀分別，所以要想得到穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病植株必需經(jīng)過過程c，即篩選和連續(xù)自交，直至后代不發(fā)生性狀分別。特殊提示動、植物雜交育種的區(qū)分實例分析：現(xiàn)有基因型為BBEE和bbee的兩個植物(非多年生)或動物品系，欲培育基因型為BBee的植物或動物品種，育種過程用遺傳圖解表示如下：將B_ee上的種子分別選異性隱性純合子測交，以檢測親本基因型，不發(fā)選異性隱性純合子測交，以檢測親本基因型，不發(fā)生性狀分別的為所選品種自交，直到出現(xiàn)不發(fā)生性狀分別的BBee為止例2家兔的黑色對白色為顯性，短毛對長毛為顯性。這兩對基因分別位于一對同源染色體上。下列關于利用黑色短毛純種兔和白色長毛純種兔培育出黑色長毛純種兔的做法，錯誤的是()A.黑色短毛純種兔×白色長毛純種兔，得F1B.選取健壯的F1個體自交，得F2C.從F2中選取健壯的黑色長毛兔與白色長毛兔測交D.依據(jù)測交結果，選取F2中穩(wěn)定遺傳的黑色長毛雌、雄兔答案B解析家兔屬于雌雄異體生物，不能進行自交。例3下列關于誘變育種的說法中，不正確的是()A.能夠在較短的時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型B.一次誘變處理供試驗的生物定能獲得所需的變異類型C.青霉素產(chǎn)量很高的菌株的選育依據(jù)的原理是基因突變D.誘變育種過程能創(chuàng)建新的基因而雜交育種過程則不能答案B解析誘變育種依據(jù)的原理是基因突變，能創(chuàng)建新的基因，因此能夠在較短的時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型，但是基因突變具有多方向性，一次誘變處理供試驗的生物不肯定能獲得所需的變異類型。二、單倍體育種、多倍體育種和轉基因技術1.單倍體育種(1)單倍體植株特點：植株小而弱，且高度不育。(2)單倍體育種①原材料：單倍體。②概念：利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法。③主要特點a.縮短育種年限。b.能解除顯隱性干擾，提高效率。④原理：染色體數(shù)目變異。⑤育種程序：Peq\o(→,\s\up7(雜交))F1eq\o(→,\s\up7(花藥離體培育),\s\do5(誘導愈傷組織))單倍體幼苗eq\o(→,\s\up7(秋水仙素處理))染色體加倍的可育純合植株eq\o(→,\s\up7(選育))優(yōu)良新品種。2.多倍體育種(1)多倍體特點其細胞通常比二倍體的細胞大，細胞內有機物的含量高、抗逆性強，在生產(chǎn)上具有很好的經(jīng)濟價值。(2)人工誘導多倍體①原理：染色體數(shù)目變異。②方法：目前效果較好的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗等，使它們的染色體加倍。③機理：秋水仙素能抑制細胞分裂時紡錘體的形成，因此染色體雖已復制，但不能分別，最終導致染色體數(shù)目加倍。④應用：培育作物新品種的另一條重要途徑。⑤舉例：三倍體無籽西瓜的培育(過程圖解)3.轉基因技術(1)概念：利用分子生物學和基因工程的手段，將某種生物的基因(外源基因)轉移到其他生物物種中，使其出現(xiàn)原物種不具有的新性狀的技術。(2)處理方法：用人工方法將人類所須要的目的基因導入受體細胞內，使其整合到受體的染色體上。(3)原理：基因重組。(4)特點①人為地增加了生物變異的范圍，實現(xiàn)種間遺傳物質的交換。②從采納的多種方法看，這種技術的針對性更強，效率更高，經(jīng)濟效益更明顯。(5)應用：各種轉基因動植物的培育，如抗蟲棉。例4水稻是湛江主要的糧食作物，改善水稻的遺傳性狀是育種工作者不斷努力的目標。下圖表示培育優(yōu)質水稻的一些途徑。請回答下列問題：(1)以矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病(DDRR)水稻為親本進行雜交，得到F1，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中不能穩(wěn)定遺傳的個體占__________，選F2中的矮稈抗病的水稻植株讓其進行自交，子代中ddRR∶ddRr＝_____________________________________________________________。(2)若要在較短時間內獲得矮稈抗病水稻，可選圖中________(用圖中序號和箭頭表示)途徑所用的方法。其中⑦途徑的常用方法是____________。(3)科學工作者欲培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應當選擇圖中________(用圖中序號和箭頭表示)途徑最為合理可行，該育種方式所利用的原理為___________________________。(4)圖中________(用圖中序號和箭頭表示)途徑具有多方向性。答案(1)eq\f(3,4)3∶2(2)⑤→⑦→⑧花藥離體培育(3)③→④基因重組(4)①→②解析題圖中①→②途徑表示誘變育種，③→④途徑表示基因工程育種，⑤→⑥途徑表示雜交育種，⑤→⑦→⑧途徑表示單倍體育種，⑨→⑩途徑表示多倍體育種。(1)用矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病(DDRR)水稻雜交，得到F1(DdRr)，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中不能穩(wěn)定遺傳的占1－eq\f(4,16)＝eq\f(3,4)。F2中矮稈抗病水稻基因型為eq\f(1,3)ddRR、eq\f(2,3)ddRr，自交后子代中ddRR占eq\f(1,3)＋eq\f(2,3)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,2)，ddRr占eq\f(2,3)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,3)，故ddRR∶ddRr＝3∶2。(2)要盡快獲得矮稈抗病類型新品種，應當采納單倍體育種的方式，即圖中⑤→⑦→⑧途徑。將F1的花藥經(jīng)過離體培育后，便可以得到單倍體植株。(3)培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應當用基因工程育種的方式即圖中③→④途徑，所利用的原理是基因重組。(4)誘變育種的原理是基因突變，基因突變具有多方向性，因此圖中①→②途徑具有多方向性。特殊提示依據(jù)不同需求，選擇相宜的育種方法(1)將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可利用雜交育種，亦可利用單倍體育種。(2)要求快速育種，則運用單倍體育種。(3)要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，可利用誘變育種和雜交育種相結合的方法。(4)要求提高品種產(chǎn)量，提高養(yǎng)分物質含量，可運用多倍體育種。(5)若要將特殊性狀組合到一起，可考慮轉基因技術，如抗蟲棉的培育。例5下列有關育種的敘述正確的是()A.誘變育種可以定向地變更生物的性狀B.通過雜交育種獲得新品種均須要從F3起先選取C.多倍體育種中，秋水仙素處理的作用機理是抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向細胞兩極D.通過花藥離體培育獲得的新個體即為純合子答案C解析由于基因突變具有多方向性，所以誘變育種不能定向變更生物的性狀；通過雜交育種獲得新品種可以從F2就起先選?。辉诙啾扼w育種中，秋水仙素處理的作用機理是能抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數(shù)目加倍；在單倍體育種的過程中，通過花藥離體培育獲得的新個體是單倍體，高度不育，需通過人工誘導染色體加倍后，才可能得到純種個體。1.育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現(xiàn)的原理是()A.基因突變 B.基因重組C.染色體畸變 D.環(huán)境條件的變更答案B解析矮稈抗銹病水稻是經(jīng)雜交育種得到的，其原理是基因重組。2.(2024·臺州高一測試)通過單倍體育種將寬葉不抗病(AAbb)和窄葉抗病(aaBB)兩個煙草品種培育成寬葉抗病(AABB)新品種。下列關于育種過程的敘述正確的是()A.將AAbb和aaBB雜交得到AaBb的過程實現(xiàn)了基因重組B.對F1的花藥進行離體培育，利用了細胞的全能性C.須要用秋水仙素處理萌發(fā)的F1種子，使染色體加倍D.育種過程中淘汰了雜合個體，明顯縮短了育種年限答案B解析將AAbb和aaBB雜交，由于AAbb和aaBB都是純合子，所以得到AaBb的過程沒有發(fā)生基因重組，A錯誤；對F1的花藥進行離體培育，獲得單倍體植株，利用了植物細胞的全能性，B正確；單倍體育種過程中，F(xiàn)1的花藥進行離體培育獲得單倍體植株，然后須要用秋水仙素處理單倍體幼苗，使染色體加倍，C錯誤；單倍體育種過程中，獲得的都是純合子，不須要進行淘汰雜合子個體，所以明顯縮短了育種年限，D錯誤。3.下列關于育種方法的敘述，正確的是()A.用雜交的方法進行育種，從F1自交后代中可篩選出符合人類須要的優(yōu)良品種B.用輻射的方法進行誘變育種，誘變后的植株肯定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀C.用基因型為DdTt的植株進行單倍體育種，全部的新品種自交后代中約有1/4為純合子D.用基因型為DdTt的植株進行多倍體育種，所育的新品種和原品種雜交肯定能產(chǎn)生可育后代答案A解析誘變育種的生物學原理為基因突變，基因突變具有多害少利和多方向性的特點，故誘變后的植株不肯定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀，故B錯誤；用基因型為DdTt的植株進行單倍體育種，產(chǎn)生的新品種全為純合子，其自交后代也全為純合子，故C錯誤；二倍體植株染色體加倍后成為四倍體植株，四倍體植株和原二倍體植株雜交得到的三倍體植株是高度不育的，故D錯誤。4.下列關于育種的敘述中，錯誤的是()A.用物理因素誘變處理萌發(fā)的種子可提高突變率B.誘變育種和雜交育種均可形成新的基因C.三倍體植物可以由受精卵發(fā)育而來D.單倍體育種最大的優(yōu)點是能明顯縮短育種年限答案B解析基因突變的頻率是很低的，物理因素、化學因素處理生物可以提高基因的突變率，A正確；誘變育種的原理是基因突變，可以產(chǎn)生新基因，雜交育種的原理是基因重組，不能產(chǎn)生新基因，B錯誤；二倍體生物與四倍體生物雜交可以獲得三倍體生物，三倍體生物可以由受精卵發(fā)育而來，C正確；單倍體育種最大的優(yōu)點是能明顯縮短育種年限，D正確。5.一般小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種，限制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。試驗小組利用不同的方法進行了如下三組試驗：請分析回答下列問題：(1)A組由F1獲得F2的方法是________，F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占________。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是________________。(3)A、B、C三組方法中，最不簡單獲得矮稈抗病小麥品種的是________組，緣由是______________。(4)通過矮稈抗?、颢@得矮稈抗病新品種的常用方法是__________________________。獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占________。答案(1)自交eq\f(2,3)(2)矮稈抗?、?3)C基因突變頻率低，且具有多方向性(4)秋水仙素誘導染色體加倍100%解析(1)A組為雜交育種，由F1獲得F2的方法為自交，F(xiàn)2中矮稈抗病植株(ttR_)中不能穩(wěn)定遺傳的占eq\f(2,3)。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是矮稈抗病Ⅱ，因其為單倍體植株，往往表現(xiàn)為高度不育。(3)由于基因突變具有多方向性，故誘變育種最具盲目性。(4)矮稈抗?、蛐杞?jīng)人工誘導染色體加倍，方可獲得新品種，且一經(jīng)加倍，肯定為純合子。[對點訓練]題組一雜交育種1.在植物的雜交育種中，選種工作一般()A.從F1中選 B.只從F2中選C.從F2中選 D.從F2起先選答案D解析在雜交育種過程中，F(xiàn)1一般不會發(fā)生性狀分別，當在F2時，往往會發(fā)生性狀分別，在育種工作中，往往選擇F2作為育種工作的起先。2.雜交玉米的種植面積越來越廣，農夫須要購買玉米雜交種。不能自留種子來年再種的緣由是()A.自留種子發(fā)芽率低B.雜交種都具有雜種優(yōu)勢C.自留種子簡單患病蟲害D.雜交種的有性繁殖后代會發(fā)生性狀分別答案D解析不選用自留種子來年種植是因為雜交種的有性繁殖后代會發(fā)生性狀分別，不能很好的保留雜種優(yōu)勢，影響產(chǎn)量和質量。3.現(xiàn)有高稈抗銹病(DDTT)和矮稈易感銹病(ddtt)的小麥，兩對基因獨立遺傳。育種專家利用它們培育出了矮稈抗銹病新品種(如圖)。下列相關敘述錯誤的是()A.該育種方法是雜交育種B.該方法依據(jù)的原理是染色體畸變C.從F2起先篩選矮稈抗銹病植株D.該方法可將多個優(yōu)良性狀集中在一起答案B解析依據(jù)題意和圖示分析可知：該育種方法是雜交育種，A正確；雜交育種的原理是基因重組，B錯誤；從F2起先出現(xiàn)矮稈抗銹病植株，由于有雜合子，所以須要通過自交篩選矮稈抗銹病植株，C正確；雜交育種可以將不同親本的多個優(yōu)良性狀集中到同一后代的身上，D正確。4.雜交育種是植物育種的常規(guī)方法，其選育新品種的一般方法是()A.依據(jù)雜種優(yōu)勢原理，從子一代中即可選出B.從子三代中選出，因為子三代中才出現(xiàn)純合子C.既可從子二代中選出，也可從子三代中選出D.只能從子四代中選出能穩(wěn)定遺傳的新品種答案C解析雜交育種從子二代起先出現(xiàn)性狀分別。題組二誘變育種5.用紫外線照耀紅色細菌的培育液，接種在平板培育基上，幾天后出現(xiàn)了一個白色菌落，把這個白色菌落轉移培育，長出的菌落全是白色的，這是()A.染色體畸變 B.自然突變C.人工誘變 D.基因重組答案C解析紫外線是誘導基因突變的物理因素，紅色細菌經(jīng)過紫外線照耀后，出現(xiàn)了一個白色的菌落，且將這一白色菌落轉移培育后，得到的子代全為白色，說明白色性狀是能夠穩(wěn)定遺傳的，由此可推知，白色性狀是人工紫外線照耀，紅色細菌體內發(fā)生基因突變的結果。6.下列不屬于誘變育種實例的是()A.肯定劑量的γ射線引起變異得到新品種B.用肯定劑量X射線處理青霉菌菌株獲得高產(chǎn)菌株C.玉米單株自交后代中出現(xiàn)肯定比例的白化苗D.激光照耀植物或動物引起突變得到新品種答案C解析A、B、D三項均是物理因素誘變育種的實例。玉米單株自交后代出現(xiàn)肯定比例的白化苗可能是由于雜合子自交產(chǎn)生了性狀分別。7.隨著科學技術的發(fā)展，育種方法得到不斷改進。下圖所示的育種方法屬于()A.單倍體育種 B.多倍體育種C.雜交育種 D.誘變育種答案D解析依據(jù)題意和圖示分析可知：用射線照耀小麥種子，后代出現(xiàn)了新的性狀，說明射線引起種子細胞發(fā)生了基因突變，產(chǎn)生了新的基因，從而表現(xiàn)出新的性狀，這種育種方式屬于誘變育種。8.(2024·浙江杭州二模)家蠶(2n＝28)雌性體細胞內有兩個異型的性染色體ZW，雄性體細胞內有兩個同型性染色體ZZ。人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體，使ZW卵和不帶卵色基因的ZZ卵有所區(qū)分，從而在家蠶卵還未孵化時就能區(qū)分雌雄。下列有關說法錯誤的是()A.這種育種方式屬于誘變育種B.輻射的目的是為了提高基因的突變率，更簡單篩選到卵色基因C.上述帶有卵色的受精卵將來會發(fā)育為雌性家蠶D.上述帶有卵色基因的家蠶染色體組型圖與正常家蠶不同答案B解析人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，說明該方法是誘變育種，A正確；輻射的目的是為了提高基因的突變率，更簡單篩選到含有卵色基因的個體，B錯誤；依據(jù)題意可知，卵色基因的片段易位到W染色體上，則帶有卵色的受精卵為ZW，為雌性家蠶，C正確；上述帶有卵色基因的家蠶W染色體上多了一段染色體，所以其染色體組型圖與正常家蠶不同，D正確。題組三單倍體育種、多倍體育種和轉基因技術9.能夠打破物種界限，定向改造生物的遺傳性狀，依據(jù)人們的意愿培育生物新品種的方法是()A.誘變育種和轉基因技術B.雜交育種和誘變育種C.雜交育種和基因工程D.轉基因技術育種答案D解析轉基因技術可以將限制特定性狀的基因從一種生物體內轉移到另一種生物體內，使基因實現(xiàn)了跨物種的轉移，定向改造生物的遺傳性狀。10.下圖中，甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑦表示培育水稻新品種的過程，則下列說法錯誤的是()A.①→②過程簡便，但培育周期長B.②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C.③過程常用的方法是花藥離體培育D.③→⑥過程與⑦過程的育種原理相同答案B解析分析題圖，①→②過程為雜交育種過程，雜交育種操作簡便，但育種周期長；②過程發(fā)生了基因重組，發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，⑦過程是多倍體育種，此過程發(fā)生的染色體畸變是由于秋水仙素抑制分裂前期紡錘體的形成；③→⑥表示的過程是單倍體育種，其中③過程常用的方法是花藥離體培育；單倍體育種與多倍體育種的原理都是染色體畸變中的染色體數(shù)目變異。11.將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到四倍體芝麻，下列說法正確的是()A.對花粉進行離體培育，可得到二倍體芝麻B.產(chǎn)生的配子沒有同源染色體，所以無遺傳效應C.與原來的二倍體芝麻雜交，產(chǎn)生的是不育的三倍體芝麻D.秋水仙素誘導染色體加倍時，最可能作用于細胞分裂的后期答案C解析二倍體芝麻幼苗用秋水仙素處理，得到的是同源四倍體，體細胞內有4個染色體組，而且每個染色體組之間都有同源染色體，由四倍體的配子發(fā)育而來的芝麻是單倍體，含兩個染色體組，所以該單倍體芝麻是可育的，A、B錯誤；四倍體的配子中有兩個染色體組，二倍體的配子中有一個染色體組，所以四倍體與二倍體雜交產(chǎn)生的是三倍體芝麻，由于三倍體芝麻在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，所以不育，C正確；秋水仙素誘導染色體加倍時，起作用的時期是細胞分裂的前期，抑制紡錘體的形成，D錯誤。12.某農科所通過如圖所示的育種過程培育成了高品質的糯小麥。下列有關敘述正確的是()A.a過程中運用的遺傳學原理是基因重組B.b過程能提高突變率，從而明顯縮短了育種年限C.a過程須要運用秋水仙素，作用于萌發(fā)的種子D.b過程須要通過自交來提高純合率答案D解析分析題圖可知，a為單倍體育種過程，其遺傳學原理是染色體畸變；b過程為雜交育種過程，不是誘變育種，不能提高突變率，縮短育種年限；a過程須要運用秋水仙素，但其作用對象不是萌發(fā)的種子，而是花粉萌發(fā)形成的單倍體幼苗；雜合子自交可以提高后代中純合子的比例。[綜合強化]13.1943年，青霉素產(chǎn)量只有20單位/mL，產(chǎn)量很低，不能滿意要求。后來科學家用X射線、紫外線等照耀青霉菌，結果大部分青霉菌死亡，少量生存下來。在存活下來的青霉菌中，青霉素的產(chǎn)量存在很大差異，其中有的青霉菌產(chǎn)生的青霉素的量提高了幾百倍(最高達到20000單位/mL)，從而選育出了高產(chǎn)青霉菌株。依據(jù)以上材料回答下列問題：(1)用射線照耀青霉菌株，目的是誘發(fā)青霉菌發(fā)生__________。(2)從分子水平看，發(fā)生上述變更的根本緣由是____________的結構發(fā)生了變更。(3)存活下來的青霉菌產(chǎn)生的青霉素的量存在著很大的差異，這說明__________________。(4)上述育種方式叫________育種，所獲得的高產(chǎn)青霉菌株的青霉素產(chǎn)量提高了幾百甚至幾千倍，這說明這種育種方式的優(yōu)點是____________________________________________。答案(1)基因突變(2)DNA分子(3)突變是多方向的(4)誘變能提高變異頻率，加速育種進程，并能大幅度改良某些性狀解析用射線照耀青霉菌株，目的是誘發(fā)青霉菌發(fā)生基因突變，由于突變具有多方向性，產(chǎn)生的后代有產(chǎn)量高的、有產(chǎn)量低的，但大部分青霉菌還是保持原有的產(chǎn)量水平；對少量的高產(chǎn)菌株做進一步選育，即可得到所需品種。14.現(xiàn)有兩個水稻品種，一個純種水稻的性狀是高稈(D)、抗銹病(T)；另一個純種水稻的性狀是矮稈(d)、易染銹病(t)。兩對基因獨立遺傳。育種專家提出了如下圖所示的Ⅰ、Ⅱ兩種育種方法以獲得水稻新品種。請據(jù)圖回答下列問題：(1)要縮短育種年限，應選擇的方法是______________，(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)依據(jù)的變異原理是________________；另一種方法的育種原理是________。(2)圖中①和④基因組成分別為________和________。(3)(二)過程中，D和d的分別發(fā)生在________________；(三)過程采納的方法稱為________________；(四)過程最常用的化學藥劑是______________。(4)(五)過程產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株中的純合子占________。(5)如將方法Ⅰ中獲得的③⑤植株雜交，再讓所得到的后代自交，則后代的基因型比例為________。答案(1)Ⅰ染色體畸變基因重組(2)DTddTT(3)減數(shù)第一次分裂后期花藥離體培育秋水仙素(4)eq\f(1,3)(5)1∶2∶1解析圖中(一)過程屬于雜交，作用是把矮稈和抗病基因組合到一個植株上。圖中(二)過程F1種下后，產(chǎn)生4種配子(DT、Dt、dT、dt)。依據(jù)圖中可知，①的基因型是DT，②的基因型是dT。圖中(三)是培育單倍體的過程，一般用花藥離體培育的方法獲得單倍體植株。圖中(四)是誘導染色體加倍的過程，常用的方法是用秋水仙素處理單倍體幼苗，經(jīng)誘導后長成的植物體肯定是純合子，細致分析圖，可得出圖中的③④⑤對應的基因型是DDtt、ddTT和d