Question

柴油樹(shù)是一種單性花、雌雄同株的二倍體植物，其種子榨出的油稍加提煉可作為生物柴油．柴油樹(shù)的產(chǎn)油途徑如下面甲圖所示（兩對(duì)基因自由組合，A對(duì)a、B對(duì)b為顯性）．有人設(shè)想通過(guò)基因工程培育抗病高產(chǎn)的柴油樹(shù)，其操作過(guò)程中的一部分如下面乙圖所示．請(qǐng)回答：

（1）在①～④過(guò)程中，不需要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的步驟有

 

．
（2）如果選用兩種不產(chǎn)油的植株進(jìn)行雜交，則F1代全部為產(chǎn)油的植株；F₁自交產(chǎn)生的F₂中，不產(chǎn)油的植株占

 

．選用F2中某種產(chǎn)油的植株與另一種不產(chǎn)油的植株雜交，所得后代中的3種表現(xiàn)型及比例是，產(chǎn)油類(lèi)型：中間物質(zhì)X含量高：既不產(chǎn)油又不含中間物質(zhì)X=3：3：2，則從F₂中選作親本的植株基因型是

 

和

 

．
（3）現(xiàn)有不產(chǎn)油的植株甲（基因型為Aabb）和植株乙（基因型為aaBb），要在最短時(shí)間內(nèi)獲得能穩(wěn)定遺傳的產(chǎn)油植株的種子，請(qǐng)你幫助完成下列相關(guān)育種設(shè)計(jì)：
①育種原理：

 

．
②育種方案設(shè)計(jì)的思路：根據(jù)題中所提供的實(shí)驗(yàn)材料，首先需要獲得基因型為

 

的植株．在育種過(guò)程中，需要與傳統(tǒng)育種方法相結(jié)合進(jìn)行的操作有

 

，再通過(guò)

 

獲得染色體數(shù)目加倍的純合植株．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：根據(jù)題意和圖示分析可知：由于柴油樹(shù)是雌雄同株異花的二倍體植物，所以無(wú)性染色體，基因組與染色體組數(shù)目相同．據(jù)圖甲分析，產(chǎn)油必需同時(shí)具備A和B基因，說(shuō)明基因能控制酶的合成控制代謝過(guò)程．圖乙中①是獲得目的基因，②是構(gòu)建基因表達(dá)載體，③是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，④受體細(xì)胞增殖．

解答： 解：（1）在①～④過(guò)程中，不需要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的步驟有③，即將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞．
（2）由于基因A和基因B共同決定產(chǎn)油性狀，所以F₁代全部為產(chǎn)油的植株基因型為AaBb，F(xiàn)₁自交產(chǎn)生的F₂中，產(chǎn)油的植株：不產(chǎn)油的植株=9：7，所以不產(chǎn)油的植株占

7

16

．選用F₂中某種產(chǎn)油的植株與另一種不產(chǎn)油的植株雜交，由于所得后代中有既不產(chǎn)油又不含中間物質(zhì)的表現(xiàn)型，所以選用F₂中某種產(chǎn)油的植株的基因型只能是AaBb；又（產(chǎn)油類(lèi)型+中間物質(zhì)X含量高）：既不產(chǎn)油又不含中間物質(zhì)X=（3+3）：2=3：1，所以另一種不產(chǎn)油的植株的基因型是Aabb．
（3）①要在最短時(shí)間內(nèi)獲得能穩(wěn)定遺傳的產(chǎn)油植株的種子，需進(jìn)行單倍體育種，其育種原理是基因重組和染色體變異．
②育種方案為：先通過(guò)雜交方式獲得基因型為AaBb的植株，再采用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株，最后用秋水仙素處理幼苗，可獲得染色體數(shù)目加倍的純合植株．
故答案為：
（1）③
（2）

7

16

        AaBb      Aabb
（3）①基因重組和染色體變異
②AaBb        雜交和自交     單倍體育種

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因自由組合規(guī)律和基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．