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1、 对一道育种题目的几种变型分析 湖北省咸宁市嘉鱼第一中学 周晓霞摘要：通过对一道育种题目的几种变型分析，对如何选择亲本；如何分析育种年限及育种代数；动植物的纯化方法等问题进行了分析探讨，并指出了学生出错的原因及正确的分析方法。关键词：育种；杂交；自交 育种过程涉及到遗传定律、基因重组、减数分裂、生物的遗传和变异、人工选择等重要知识点，能综合考查学生综合运用知识及实际分析问题的能力。因而，在考题中经常出现，而且变化多端，如果不注意细节和字眼的细微差异，就容易出错，现结合例题阐述如下:例题：现有玉米矮杆抗病品种（ddTT）和高杆感病品种（DDtt），如何通过常规育种选育出能稳定遗传的高杆抗病的玉米
2、新品种。在这类出题情景中，经常从以下方面考查学生：1 如何选择杂交亲本和育种方法学生容易选用单倍体育种或诱变育种。出错原因是没有掌握育种题目的解题要领首先要做到三个明确：（1）明确现有品种：矮杆抗病品种（ddTT）和高杆感病品种（DDtt），；（2）明确要选育的品种：能稳定遗传的高杆抗病的玉米品种（DDTT)；（3）明确育种要求：通过常规育种。所以本题只能用杂交育种；其次，整个分析过程要写出基因型、遗传图解分析。具体如下：用矮杆抗病品种（ddTT）和高杆感病品种（DDtt）杂交得F1（DdTt)，再将F1（DdTt)自交，直到不发生性状分离为止。2 上述杂交育种至少需要几年才能选育出能稳定遗传
3、的高杆抗病玉米品种（DDTT)学生误认为只要两年。学生认为第一年用矮杆抗病品种（ddTT）和高杆感病品种（DDtt）杂交得到F1（DdTt)。第二年再将F1（DdTt)自交则可得到基因型为DDTT的种子。错误原因分析：第二年虽然可以得到基因型为DDTT的种子，但我们肉眼看不见基因型，只能看到表现型；而基因型为DDTT的种子中高杆抗病的性状在种子中看不到，只能下一年种下种子待种子发育为植株后才能表现出来。因而，第三年必须再将所有种子种下，观察植株的株高，并用相应的病原体感染植株，人工选择出高杆抗病的植株,其基因型有四种：DDTT、DdTt 、DdTT 、ddTt，要从中选择出DDTT的纯合子，必
4、须分别自交，单株收获种子，单株保存种子。第四年将单株收获的种子分区域种植，观察并选择所有植株均为高杆抗病的区域，该区域植株无性状分离则为纯合子DDTT。让该区域植株自交并收获种子则为稳定遗传的高杆抗病的玉米品种（DDTT）。所以，要得到稳定遗传的高杆抗病的玉米品种至少需要4年。3 上述杂交育种至少到哪一代才能选育出高杆抗病的玉米品种（DDTT) 学生往往误认为是F2代，原因同上。而实际上应为上述第四年中无性状分离的F3植株上所结的F4种子才为高杆抗病的玉米新品种（DDTT)，所以至少要到第四代才能选育出所需要的品种。4 育种年数与育种代数的区分 学生一般认为育种年数与育种代数相同。实际上，对于
5、一年生的植物而言，每一代要跨越两年。第一年仅得到F1代种子，仅表现出F1代胚和胚乳的性状 ；第二年将F1代种子种下才表现出 F1代植株的性状：即根、茎、叶、花、果皮、种皮的性状。5 如将上述玉米株高、抗病性状改为玉米种子的味道，其它均不变，育种年限和代数是否改变？学生一般误认为不变。而实际上玉米种子的味道即为种子中胚乳的性状，得到F3代种子，则可表现出F3代胚乳及胚的性状，所以以上第三年单株收获的种子可直接观察F3代胚乳的性状有无性状分离而选出所需品种，而无需再将单株收获的种子种下。这样，和原来相比就缩短了一年，只需3年、F3代。6 如将上述玉米株高、抗病性状改为玉米种皮的性状，其它均不变，则
6、育种年限和代数是否改变？ 学生一般错误认为同选育玉米胚乳性状一样只要3年、F3代。错误原因：学生误以为以上第三年单株收获的F3代种子外的种皮即为F3代种皮。而实事上种皮和胚乳、胚的代数发生了错位，F3代种子外的种皮为F2代种皮，里面的胚和胚乳却为F3代；F3代种皮须等到第四年将F3代种子种下并自交后所结的F4代种子外面的种皮才表现出来。所以种皮、果皮同株高一样，须将种子种下等结种子后，种皮的性状才表现出来。故育种年限和代数同选育高杆抗病的玉米品种一样，也是第四年、F4代。7 如果选育玉米的隐性性状矮杆感病（ddtt）品种，结果又如何呢？隐性性状一经出现，自交直接收获种子则为纯种，而无需自交纯化
7、。同选育显性性状相比，可在第三年直接收获矮杆感病植株（ddtt）自交所得的种子则全为纯合子ddtt，而无需第四年种下单株收获的种子并观察后代有无性状分离，这样可缩短一年，只需3年、F3代。8 如果选育玉米子叶（子叶属于胚）或胚乳的隐性性状，结果又如何呢？ 根据以上分析可知，选育玉米子叶的性状同选育玉米胚乳的性状是一样的，可缩短一年；而选育隐性性状又可再缩短一年，因而只需2年、F2代。9 如果上述例题中的玉米改为马铃薯，其它均不变，结果又如何呢？ 实践中，马铃薯常用块茎进行无性繁殖，而无性繁殖能保持亲本的性状。所以如果要用杂交育种培育高杆抗病的马铃薯品种，只要高杆抗病的马铃薯一出现，不管纯杂均可
8、直接留种，而无需自交纯化。因而第一年、F1代则获得所需品种。10 如果上述玉米改为动物，其它不变，育种过程又有何不同？植物一般为雌雄同株，人工套袋之后，植物即可完成自株或自花授粉（即自交）；而且一株自交植株所结果实一般很多，产生的种子（即后代）也就很多，单株收获这些种子（即自交后代）并观察有无性状分离，则可确定该植株纯杂。植物也可通过观察测交来判断纯杂。但对植物进行测交必须对母本进行人工去雄、人工授粉等繁杂工作，且测交后代全为杂种，这样不便于留种。所以植物宜用自交来判断纯杂。而动物一般为雌雄异体，无法进行自体交配（即自交），所以一般用被测动物与隐性异性个体进行测交，通过观察测交后代有无性状分离来判断纯杂。 通过对上述育种题型的变型分析，让我们看到同一出题情景蕴含着许多不同的考查角度。因而，当我们遇到似曾相识的题目时，一定要认真审题，从细节和个别字眼上分析异同，做到“新题不要慌，老题心更细”，并将理论知识与实际应用相结合。