Question

14．如圖表示某研究所利用具有優良性狀的二倍體植株A（AaBb）作為實驗材料繁育植株B、C、D的途徑示意圖．請據圖分析回答：

（1）通過途徑l、2獲得植株B、C的過程中都應用了一種生物技術，該技術依據的生物學原理是細胞的全能性．
（2）要想盡快獲得穩定遺傳的優良品種應采用途徑1來繁育植株；假如植株A葉肉細胞中某個基因中的堿基T被替換成A，這種改變只能通過途徑2傳遞給后代．
（3）植株B和植株C不能直接雜交產生后代，原因是植株B為單倍體，高度不育（或植株B不能形成正常的生殖細胞）；若將植株B和植株C在幼苗時期分別用秋水仙索誘導處理，形成植株E、F，E、F雜交產生的后代為三倍體．
（4）植株D與植株C表現型相同的概率為$\frac{9}{16}$：假如植株D與植株C表現型相同，則基因型相同的概率為$\frac{4}{9}$．
（5）已知植株A的高莖和矮莖是一對相對性狀（核基因控制），現有通過途徑1獲得的植株B幼苗若干（既有高莖，也有矮莖）．請設計實驗方案，確定高莖與矮莖的顯隱性關系．（要求用圖解表示并加以必要的文字說明）

Answer 1

分析 分析題圖：途徑1是利用花藥進行組織培養，獲得的是單倍體植株，植株矮小，高度不育；途徑2是利用葉肉細胞進行組織培養，能保持母本的性狀；途徑3是有性生殖，后代具有更大的變異性．途徑1和2中都采用了植物組織培養技術，其利用的生物原理是植物細胞的全能性．

解答 解：（1）途徑1是利用花藥進行組織培養，途徑2是利用葉肉細胞進行組織培養，可見途徑1和2中都采用了植物組織培養技術，其原理是植物細胞的全能性．
（2）途單倍體育種能明顯縮短育種年限，因此要想盡快獲得穩定遺傳的優良品種應采用途徑1（單倍體育種）來繁育植株；體細胞突變一般不遺傳給后代，但通過無性繁殖方式，即通過途徑2（植物組織培養）可以傳遞給后代．
（3）途徑1是花藥的離體培養，獲得的B是單倍體植株，植株矮小，高度不育．若將植株B和植株C在幼苗時期分別用秋水仙索誘導處理，形成植株E（二倍體）、F（四倍體），E、F雜交產生的后代為三倍體．
（4）植株B為單倍體，高度不育（或植株B不能形成正常的生殖細胞）植株A（AaBb）自交后代為A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，植株D是由植株自交形成的，因此其表現型（A_B_）同于植株A的可能性為$\frac{9}{16}$，植株C是由植株A經體細胞的組織培養形成，其基因型與A相同，所以植株D與植株C的表現型相同的概率為$\frac{9}{16}$．假如植株D與植株C表現型相同，則基因型相同（AaBb）的概率為$\frac{4}{9}$．
（5）確定高莖與矮莖這對相對性狀的顯隱關系，可先選植株B中的高莖和矮莖植株（均為單倍體）進行秋水仙素的處理，以獲得純合二倍體個體，然后讓二倍體的高莖和矮莖植株雜交，根據子代的性狀表現，予以判斷（子代表現的性狀即為顯性性狀）．
故答案為：
（1）細胞的全能性
（2）1    2
（3）植株B為單倍體，高度不育（或植株B不能形成正常的生殖細胞）    三
（4）$\frac{9}{16}$     $\frac{4}{9}$
（5）（方案一或方案二及其他合理答案均得分）
方案一：

方案二：

點評 本題考查植物組織培養的相關知識，意在考查學生對知識的理解和分析能力．要注意，植物組織培養的目的不完全是為了獲得完整的植株，如獲取胚狀體制備人工種子、獲取愈傷組織生產細胞代謝產物等．