例4 水稻是湛江主要的粮食作物,改善水稻的遗传性状是育种工作者不断努力的目标。下图表示培育优质水稻的一些途径。请回答下列问题:
(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,得到F1,F1自交产生F2,F2中不能稳定遗传的个体占__________,选F2中的矮秆抗病的水稻植株让其进行自交,子代中ddRR∶ddRr=_____________________________________________________________。
(2)若要在较短时间内获得矮秆抗病水稻,可选图中________(用图中序号和箭头表示)途径所用的方法。其中⑦途径的常用方法是____________。
(3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种,应该选择图中________(用图中序号和箭头表示)途径最为合理可行,该育种方式所利用的原理为___________________________。
(4)图中________(用图中序号和箭头表示)途径具有多方向性。
答案 (1) 3∶2 (2)⑤→⑦→⑧ 花药离体培养 (3)③→④ 基因重组 (4)①→②
解析 题图中①→②途径表示诱变育种,③→④途径表示基因工程育种,⑤→⑥途径表示杂交育种,⑤→⑦→⑧途径表示单倍体育种,⑨→⑩途径表示多倍体育种。(1)用矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)水稻杂交,得到F1(DdRr),F1自交产生F2,F2中不能稳定遗传的占1-=。F2中矮秆抗病水稻基因型为ddRR、ddRr,自交后子代中ddRR占+×=,ddRr占×=,故ddRR∶ddRr=3∶2。(2)要尽快获得矮秆抗病类型新品种,应该采用单倍体育种的方式,即图中⑤→⑦→⑧途径。将F1的花药经过离体培养后,便可以得到单倍体植株。(3)培育能产生人体蛋白的水稻新品种,应该用基因工程育种的方式即图中③→④途径,所利用的原理是基因重组。(4)诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有多方向性,因此图中①→②途径具有多方向性。
特别提醒 依据不同需求,选择适宜的育种方法
(1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上,可利用杂交育种,亦可利用单倍体育种。
(2)要求快速育种,则运用单倍体育种。
(3)要求大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状,可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。
(4)要求提高品种产量,提高营养物质含量,可运用多倍体育种。