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)同為突變型的闊葉石刁柏，其雄株的產量與質量都超過雌株，請你從提高經濟效益的角度考慮提出兩種合理的育種方案(用圖解表示)。
(5)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？___________。

Answer 1

(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)方案一：可利用植物細胞的全能性進行組織培養(可用以下圖解表示)。

方案二：可利用單倍體育種獲得純合的XX植株和YY植株，再讓其雜交產生大量的雄株(可用以下圖解表示)。

(5)已進化，生物進化的實質在于種群基因頻率的改變。