Question

大豆是兩性花植物．下面是大豆某些性狀的遺傳實驗：
（1）大豆子葉顏色（BB表現(xiàn)深綠；Bb表現(xiàn)淺綠；bb呈黃色，幼苗階段死亡）和花葉病的抗性（由R、r基因控制）遺傳的實驗結(jié)果如下表：

組合	母本	父本	F1的表現(xiàn)型及植株數(shù)
一	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病220株；子葉淺綠抗病217株
二	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病110株；子葉深綠不抗病109株； 子葉淺綠抗病108株；子葉淺綠不抗病113株

①組合一中父本的基因型是

 

，組合二中父本的基因型是

 

．
②用表中F₁的子葉淺綠抗病植株自交，在F₂的成熟植株中，表現(xiàn)型的種類有

 

，其比例為

 

．
③用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F₁，F(xiàn)₁隨機(jī)交配得到的F₂成熟群體中，B基因的基因頻率為

 

．
④將表中F₁的子葉淺綠抗病植株的花粉培養(yǎng)成單倍體植株，再將這些植株的葉肉細(xì)胞制成不同的原生質(zhì)體．如要得到子葉深綠抗病植株，需要用

 

基因型的原生質(zhì)體進(jìn)行融合．
⑤請選用表中植物材料設(shè)計一個雜交育種方案，要求在最短的時間內(nèi)選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料．
（2）有人試圖利用細(xì)菌的抗病毒基因?qū)Σ豢共〈蠖惯M(jìn)行遺傳改良，以獲得抗病大豆品種．
①構(gòu)建含外源抗病毒基因的重組DNA分子時，使用的酶有

 

．
②判斷轉(zhuǎn)基因大豆遺傳改良成功的標(biāo)準(zhǔn)是

 

，具體的檢測方法

 

．
（3）有人發(fā)現(xiàn)了一種受細(xì)胞質(zhì)基因控制的大豆芽黃突變體（其幼苗葉片明顯黃化，長大后與正常綠色植株無差異）．請你以該芽黃突變體和正常綠色植株為材料，用雜交實驗的方法，驗證芽黃性狀屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳．（要求：用遺傳圖解表示）

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質(zhì)及應(yīng)用,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：本題的（1）小題需結(jié)合題意并分析表格確定親本基因型，然后才能利用基因的自由組合定律解答．由于bb呈黃色，幼苗階段死亡，因此后代中要將此個體除去．
第（2）小題要求考生識記基因工程的操作工具，并且掌握目的基因的個體水平的檢測．
細(xì)胞質(zhì)遺傳的遺傳特點為母系遺傳，與細(xì)胞核基因的遺傳特點不同．

解答： 解：（1）①由表中F₁的表現(xiàn)型及其植株數(shù)可知，兩對性狀均呈現(xiàn)出固定的比例，因此，都屬于細(xì)胞核遺傳，且花葉病的抗性基因為顯性．組合一中的母本基因型為BBrr；由于組合二的后代中出現(xiàn)了不抗病的后代，因此，組合二中父本的抗病基因組成為雜合子，即組合二中父本的基因型為BbRr．
②分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)₁中的子葉淺綠抗病植株的基因型為BbRr，其自交后代F₂的成熟植株中，由于bbR_和bbrr幼苗階段死亡，因此后代中會出現(xiàn)子葉深綠抗病（

3

12

BBR_）：子葉深綠不抗�。�

1

12

BBrr）：子葉淺綠抗�。�

6

12

BbR_）：子葉淺綠不抗�。�

2

12

Bbrr），其比例為3：1：6：2．
③子葉深綠（BB）與子葉淺綠（Bb）植株雜交所得F1的成熟植株基因型及其比例為1/2BB、1/2Bb，讓F₁隨機(jī)交配則所得F₂的基因型及其頻率為

9

16

BB、

6

16

Bb、

1

16

bb，但bb植株不能成熟，因此，成熟植株中B的基因頻率為80%．
④要想通過單倍體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合獲得子葉深綠植株，則原生質(zhì)體均必需含有B基因，若要獲得抗病植株則至少有一個原生質(zhì)體含有R基因，因此，可以有BR與BR、BR與Br兩種組合．
⑤由上面的分析可知，組合一中父本基因型為BbRR，讓其自交得到子代，子代中深綠個體即為所需，此種方法只需一年即可得到．值得注意的是：盡管單倍體育種的方法也能在一年內(nèi)獲得子葉深綠抗病的純合植株，但操作較為復(fù)雜，且題中具有RR的個體，而子葉深綠可通過性狀表現(xiàn)直接選擇，因此不宜選擇單倍體育種方法獲得．（2）①基因工程中的工具酶包括限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶兩種．
②確定改良是否成功的依據(jù)是看性狀是否正確表達(dá)，即培育的植株是否具有病毒抗性，檢測方法為用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株，觀察比較植株的抗病性．
（3）本題要求驗證芽黃性狀屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳，首先明確細(xì)胞質(zhì)遺傳屬于母系遺傳，即如果母本出現(xiàn)芽黃性狀，則子代全出現(xiàn)芽黃性狀，這樣可以通過芽黃突變體和正常綠色植株進(jìn)行正反交實驗來驗證芽黃性狀屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳．
故答案為：
（1）①BbRR        BbRr         
②子葉深綠抗�。鹤尤~深綠不抗病：子葉淺綠抗�。鹤尤~淺綠不抗病   3：1：6：2                                                       
③80%                                                            
④BR與BR、BR與Br                                              
⑤用組合一的父本植株自交，在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深
綠抗病大豆材料．                                                   
（2）①限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶                                     
②培育的植株具有病毒抗體                                          
 用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株，觀察比較植株的抗病性  
（3）

點評：本題考查的知識點有親子代基因的判斷及比例概率的計算、育種方案的設(shè)計、基因工程的相關(guān)問題以及實驗設(shè)計驗證等相關(guān)知識，要求考生具有一定的判斷能力和理解能力，并能熟練運用基因的自由組合定律解題，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次．