育種工作對農業(yè)生產意義重大。早在栽培植物出現(xiàn)之初人類簡單地種植和采收活動中,就已有了作物育(選)種的萌芽?!对娊?jīng)》載;“黍稷重穆,禾麻菽麥”就有了根據(jù)作物習性早、晚播種和先、后收獲的記錄,可見中國在周代已形成不同播期和熟期的作物品種概念。隨著科學技術的不斷發(fā)展,人們在生產實踐中不斷探索新的方法,使得育種工作進入了一個嶄新的歷程。
(1)我國古代勞動人民采用的育種方式是選擇育種,這種育種方式的最大缺點是
周期長,可選擇的范圍是有限
周期長,可選擇的范圍是有限
。
(2)假設A、b代表玉米的優(yōu)良基因,這兩種基因是獨立遺傳的?,F(xiàn)有AABB、aabb兩個品種,若要培育出優(yōu)良品種AAbb,某同學設計了如下方案:
AABB×aabb→F1(自交)→F2(自交)……→AAbb植株
該方法的育種原理是基因重組
基因重組
,最早可以從F2
F2
(填“F1”或“F2”)開始篩選。這一育種方法的缺陷之一就是需要多代自交,用時長。為克服這一缺陷,可以采取另一種育種方案,簡要寫出該方案的流程:AABB×aabb→F1→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→選擇純合AAbb
AABB×aabb→F1→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→選擇純合AAbb
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(3)作為雜交育種重要分支的回交(兩個親本雜交獲得的子一代再和親本之一雜交,稱作回交)育種,正越來越受到育種專家的重視,這是因為在育種工作中,單純一次雜交并不能保證將某些優(yōu)良性狀整合到待推廣的品種之中。回交可將單一優(yōu)良基因導入某一品種并使之盡快純合。回交獲得的子一代記作BC1F1(BC1F1自交繁殖的后代,就是BC1F2),它與用作回交的親本再次回交,獲得的子一代就是BC2F1,依次類推。其中用作回交的原始親本為輪回親本,一般是具有許多優(yōu)良性狀的待推廣品種;另一個雜交親本稱為非輪回親本,一般是具有輪回親本沒有的一、二個優(yōu)良性狀。它們和后代之間的關系如圖所示。
①假如非輪回親本甲的基因型AA,輪回親本乙的基因型aa,F1自交的F2和回交的BC1F1,a基因的頻率分別為、,由此可以看出,回交后代的基因頻率向回交親本
回交親本
親本偏移。
②“明恢63“是雜交秈稻的一個優(yōu)良品種,具備很多優(yōu)良性狀,但對白葉枯病的抗性很差?,F(xiàn)提供高抗白葉枯病的顯性純合基因植物(簡稱“高抗”)為材料,采用回交的方法獲得高抗白葉枯病“明恢63”品系的“BC3F1”,以后采用自交和抗病性鑒定相結合的辦法,獲得高抗白葉枯病的“明恢63”的品系。請參照回交育種過程,寫出用兩種親本培育“BC3F1”過程的圖解。