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。其染色體數目為2N=20，野生型石刁柏（純合子）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。

（1）石刁柏雄株的產量高于雌株，有人從提高經濟效益的角度考慮設計了兩種獲得大量雄株的方案：

方案一：

方案二：

①兩種方案中進行組織培養的材料A和B分別是　　　　　 、　　　　　　 。

②試分析方案二中如何由C、D獲得大量XY植株？　　　　 。

（2）有人認為闊葉突變型可能是基因突變或具有多倍體特點的緣故。你如何用實驗方法來鑒定突變型的出現是基因突變所致，還是染色體組加倍所致？

方法：　　　　　　　　　　 ，若　　　　　　　　　　　　　　　　 ，則為染色體組加倍所致；否則為基因突變所致。

（3）若已證實闊葉為基因突變所致，并且為顯性突變，請你設計一個簡單實驗方案證明突變基因位于X染色體上還是常染色體上。（要求寫出雜交組合，雜交結果）

雜交組合：

若雜交后代　 　　　　　　　　　　　　　　　，則突變基因位于X染色體上；

若雜交后代　　　　　　　　　　　　　　　 ，則突變基因位于常染色體上。

（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？并說明原因。　　　　　　　　 ，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）石刁柏有另外兩個突變種：變種Ⅰ只抗銹菌1，變種Ⅱ只抗銹菌2。將上述兩個變種作為親本雜交，發現雜種F₁對兩種銹菌都有抗性（即雙抗），若F₁自交后，F₂植株的表現型和植株數目如下：

	抗銹菌2	感銹菌2
抗銹菌1	110	43
感銹菌1	32	9

分析并回答下列問題：

① 兩個變種雜交，雜種F₁代對兩種銹菌都有抗性說明：　　　　　　　　　 。

自設基因推測變種Ⅰ、變種Ⅱ的基因型分別是　　　　　　　　　　　　 。

② 根據以上推測可以得出的結論是：兩個突變基因位于　　　　 （同源、非同源）染色體上。

③ 試設計實驗驗證②的結論的正確性。

 

Answer 1

（1）①雄株組織；雄株花藥（或花粉）；②用C（XX植株）與D（YY植株）雜交，可獲得大量的XY雄株。

（2）取根尖分生區制成裝片，用顯微觀察有絲分裂中期細胞內同源染色體的數目

　 觀察到同源染色體增倍

（3） 多對野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本

　 野生型全為雄株，突變型全為雌株　　　 野生型和突變型雌、雄株均有

（4）石刁柏已發生了進化　　 種群基因頻率發生了改變

（5）① 兩種抗性基因都是顯性基因　 AAbb　 aaBB

　 ② 非同源

③ F₁ 與感1感2植株測交

　 測交后代有四種表現型且比例相等，即：抗1抗2 : 抗1感2 : 感1抗2 : 感1感2＝1 : 1 : 1 : 1，由此說明，兩個突變基因位于非同源染色體上。