Question

石刁柏（嫩茎俗称芦笋）是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。其染色体数目为2N=20，野生型石刁柏（纯合子）叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏（突变型），雌株、雄株均有。

（1）石刁柏雄株的产量高于雌株，有人从提高经济效益的角度考虑设计了两种获得大量雄株的方案：

方案一：

方案二：

①两种方案中进行组织培养的材料A和B分别是　　　　　 、　　　　　　 。

②试分析方案二中如何由C、D获得大量XY植株？　　　　 。

（2）有人认为阔叶突变型可能是基因突变或具有多倍体特点的缘故。你如何用实验方法来鉴定突变型的出现是基因突变所致，还是染色体组加倍所致？

方法：　　　　　　　　　　 ，若　　　　　　　　　　　　　　　　 ，则为染色体组加倍所致；否则为基因突变所致。

（3）若已证实阔叶为基因突变所致，并且为显性突变，请你设计一个简单实验方案证明突变基因位于X染色体上还是常染色体上。（要求写出杂交组合，杂交结果）

杂交组合：

若杂交后代　 　　　　　　　　　　　　　　　，则突变基因位于X染色体上；

若杂交后代　　　　　　　　　　　　　　　 ，则突变基因位于常染色体上。

（4）野生石刁柏种群历经百年，窄叶基因频率由98％变为10％，则石刁柏是否已发生了生物的进化？并说明原因。　　　　　　　　 ，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）石刁柏有另外两个突变种：变种Ⅰ只抗锈菌1，变种Ⅱ只抗锈菌2。将上述两个变种作为亲本杂交，发现杂种F₁对两种锈菌都有抗性（即双抗），若F₁自交后，F₂植株的表现型和植株数目如下：

	抗锈菌2	感锈菌2
抗锈菌1	110	43
感锈菌1	32	9

分析并回答下列问题：

① 两个变种杂交，杂种F₁代对两种锈菌都有抗性说明：　　　　　　　　　 。

自设基因推测变种Ⅰ、变种Ⅱ的基因型分别是　　　　　　　　　　　　 。

② 根据以上推测可以得出的结论是：两个突变基因位于　　　　 （同源、非同源）染色体上。

③ 试设计实验验证②的结论的正确性。

 

Answer 1

（1）①雄株组织；雄株花药（或花粉）；②用C（XX植株）与D（YY植株）杂交，可获得大量的XY雄株。

（2）取根尖分生区制成装片，用显微观察有丝分裂中期细胞内同源染色体的数目

　 观察到同源染色体增倍

（3） 多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本

　 野生型全为雄株，突变型全为雌株　　　 野生型和突变型雌、雄株均有

（4）石刁柏已发生了进化　　 种群基因频率发生了改变

（5）① 两种抗性基因都是显性基因　 AAbb　 aaBB

　 ② 非同源

③ F₁ 与感1感2植株测交

　 测交后代有四种表现型且比例相等，即：抗1抗2 : 抗1感2 : 感1抗2 : 感1感2＝1 : 1 : 1 : 1，由此说明，两个突变基因位于非同源染色体上。