Question

石刁柏（嫩莖俗稱蘆筍）是一種名貴蔬菜，為XY型性別決定的雌、雄異株植物．野生型石刁柏葉窄，產量低．在某野生種群中，發現生長著少數幾株闊葉石刁柏（突變型），雌株、雄株均有，雄株的產量高于雌株．
（1）要大面積擴大種植突變型石刁柏，可用

 

來大量繁殖．有人認為闊葉突變型株是具有雜種優勢或具有多倍體特點的緣故．請設計一個簡單實驗來鑒定突變型的出現是基因突變還是染色體組加倍所致？

 

（2）若已證實闊葉為基因突變所致，有兩種可能：一是顯性突變、二是隱性突變，請設計一個簡單實驗方案加以判定．（要求寫出雜交組合，雜交結果，得出結論）

 

（3）若已證實為闊葉顯性突變所致，突變基因可能位于常染色體上，還可能位于X染色體上．請設計一個簡單實驗方案加以判定（要求寫出雜合組合，雜交結果，得出結論）

 

（4）野生石刁柏種群歷經百年，窄葉基因頻率由98%變為10%，則石刁柏是否已發生了生物的進化，為什么？

 

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Answer 1

考點：植物培養的條件及過程,伴性遺傳

專題：

分析：1、基因基因突變屬于點突變，在顯微鏡下觀察不到，而染色體變異在顯微鏡下可以觀察到．
2、相對性狀中顯隱性的判斷：
（1）親代兩個性狀，子代一個性狀，即親2子1可確定顯隱性關系；
（2）親代一個性狀，子代兩個性狀，即親1子2可確定顯隱性關系．
3、判斷基因位于常染色體上還是X染色體上，可采用正交和反交法．
4、生物進化的實質是種群基因頻率的改變．

解答： 解：（1）植物組織培養技術可用于快速繁殖優良品種，因此要大面積擴大種植突變型石刁柏，可采用植物組織培養技術．基因突變屬于點突變，在顯微鏡下觀察不到，而染色體變異在顯微鏡下可以觀察到，因此要鑒定突變型的出現是基因突變還是染色體組加倍所致，可通過顯微鏡觀察，即取根尖分生區制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細胞內同源染色體數目．若觀察到同源染色體增倍，則屬染色體組加倍所致；否則為基因突變所致．
（2）要鑒定一對相對性狀的顯隱性，可采用自交法或雜交法，本題可采用“自交法”證實闊葉為顯性突變還是隱性突變，實驗具體方案為：選用多株闊葉突變型石刁柏雌、雄相交．若雜交后代出現了野生型，則為顯性突變所致；若雜交后代僅出現突變型，則為隱性突變所致．
（3）若已證實為闊葉顯性突變所致，要證實該突變基因是位于常染色體上還是位于X染色體上，可采用正交和反交法，若正交和反交的結果一致，則這對基因位于常染色體上；若正交和反交的結果不同，則這對基因位于X染色體上．
（4）生物進化的實質是種群基因頻率的改變．野生石刁柏種群歷經百年，窄葉基因頻率由98%變為10%，說明石刁柏已發生了生物的進化．
故答案為：
（1）植物組織培養   取根尖分生區制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細胞內同源染色體數目．若觀察到同源染色體增倍，則屬染色體組加倍所致；否則為基因突變所致
（2）選用多株闊葉突變型石刁柏雌、雄相交．若雜交后代出現了野生型，則為顯性突變所致；若雜交后代僅出現突變型，則為隱性突變所致
（3）選用多對野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本雜交．若雜交后代野生型全為雄株，突變型全為雌株，則這對基因位于X染色體上；若雜交后代，野生型和突變型雌、雄均有，則這對基因位于常染色體
（4）已進化．生物進化的實質在于種群基因頻率的改變

點評：本題以石刁柏為題材，綜合考查植物組織培養、基因突變、染色體變異、基因分離定律的實質和應用、生物進化等知識，要求考生識記植物組織培養技術的應用；能設計簡單實驗正確區分基因突變和染色體變異；掌握基因分離定律的實質，能設計遺傳實驗證實相對性狀的顯隱性及基因的位置．