Question

5．豌豆是嚴格的自花傳粉、閉花受粉植物，利用多種育種方法可培育新品種．根據所學知識回答下列問題：
（1）豌豆的株高（高莖和矮莖）由一對等位基因控制，豌豆的花色（紫花和白花）由兩對等位基因控制，決定花色的兩對等位基因中任意一對為隱性純合子，則表現為白花．上述三對等位基因自由組合，現用純合的高莖白花個體與純合的矮莖白花個體雜交得高莖紫花個體F₁，F₁自交得F₂，理論上F₂中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和矮莖白花這4種表現型的數量比為27：21：9：7．
（2）豌豆種子的形狀（圓粒與皺粒）由R與r這一對等位基因控制，R基因能通過控制淀粉分支酶促進葡萄糖、蔗糖合成淀粉，種子形狀為圓粒，因此，新鮮的皺粒（填“圓粒”或“皺粒”）豌豆口感更甜．
（3）若采用單倍體育種培育豌豆新品種，則常利用花藥離體培養法獲得單倍體，之后用秋水仙素試劑處理單倍體幼苗以獲得純合的優良個體．
（4）將玉米含A（抗蟲）基因的染色體片段導入豌豆體細胞的一條染色體上，經植物組織培養得到轉基因抗蟲豌豆，該育種過程涉及的原理包括染色體變異、基因重組、細胞全能性．該植物體細胞在第一次有絲分裂中期時含有2個A（抗蟲）基因．
（5）若豌豆染色體的斷裂片段在有絲分裂時不能進入子細胞核中，而是游離在細胞核之外形成微核，則制作裝片過程中需要用醋酸洋紅（或龍膽紫）試劑進行染色．鏡檢時需在視野中找到間期的細胞才能觀察到微核．

Answer 1

分析 1、基因分離規律實質：減I分裂后期等位基因隨著同源染色體的分離而分離，分別加入不同的配子中．研究對象是一對相對性狀．
2、基因自由組合規律的實質：在F1產生配子時，在等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．研究對象是兩對或兩對以上的相對性狀，要求控制兩對或兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上，能彼此對立的，這是基因自由組合的前提．每對相對性狀都遵循基因分離定律．
3、基因對性狀的控制途徑：
（1）通過控制酶的結構來控制代謝這程，從而控制生物的性狀．
（2）通過控制蛋白質的分子結構來直接影響性狀．
4、染色體變異是指染色體結構和數目的改變．染色體結構的變異主要有缺失、重復、倒位、易位四種類型．染色體數目變異可以分為兩類：一類是細胞內個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少．

解答 解：（1）根據：豌豆的株高（高莖和矮莖）由一對等位基因控制，豌豆的花色（紫花和白花）由兩對等位基因控制，決定花色的兩對等位基因中任意一對為隱性純合子，則表現為白花．假設紫花和白花受A、a和B、b兩對基因控制，高莖和矮莖基因D、d控制．現用純合的高莖白花個體與純合的矮莖白花個體雜交得高莖紫花個體F₁，F₁的基因型是AaBbDd，A和B一起考慮，D和d基因單獨考慮分別求出相應的表現性比例，然后相乘即可．即AaBb$\stackrel{自交}{→}$后代紫花（A_B_）：白花（A_bb、aaB_、aabb）=9：7，Dd$\stackrel{自交}{→}$后代高莖：矮莖=3：1，因此理論上F₂中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和矮莖白花=27：21：9：7．
（2）R基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制性狀．由于R基因能通過控制淀粉分支酶促進葡萄糖、蔗糖等合成淀粉，種子形狀為圓粒，因此新鮮的皺粒豌豆中葡萄糖、蔗糖含量較多，口感更甜．
（3）若采用單倍體育種培育豌豆新品種，則常利用花藥離體培養法獲得單倍體，之后用秋水仙素試劑處理單倍體幼苗以獲得純合的優良個體．
（4）根據題干信息“將玉米含A（抗蟲）基因的染色體片段導入豌豆體細胞的一條染色體上”可知，運用基因工程技術，原理是基因重組．“將兩種染色質片段融合形成新的染色體”可知，細胞中同時發生的是染色體結構變異（易位）．“經植物組織培養得到轉基因抗蟲豌豆”運用植物組織培養技術，原理是細胞全能性．雜交細胞含有1個A基因，經過間期的復制后，在第一次有絲分裂中期時含有2個A基因．
（5）染色體呈酸性，可用堿性染料龍膽紫溶液或醋酸洋紅液作染色劑．由于微核是染色體的斷裂片段在有絲分裂時不能進入子細胞核中，而是在細胞質基質中形成圓形結構，游離在細胞核之外，所以鏡檢時，要在視野中尋找間期的細胞才能觀察到微核．
故答案為：
（1）27：21：9：7
（2）皺粒
（3）花藥離體培養  秋水仙素
（4）染色體變異、基因重組、細胞全能性     2
（5）醋酸洋紅（或龍膽紫）   間

點評 本題綜合考查基因自由組合定律的實質及應用、基因工程、育種等知識，要求考生識記染色體變異的類型；識記基因工程的原理及操作步驟；識記植物組織培養的原理及過程；掌握基因自由組合定律的實質，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；運用課本中相關的知識，快速進行知識遷移．