Question

大豆是兩性花植物．下面是大豆某些性狀的遺傳實驗：
（1）大豆子葉顏色（BB表現(xiàn)深綠；Bb表現(xiàn)淺綠；bb呈黃色，幼苗階段死亡）和花葉病的抗性（由R、r基因控制）遺傳的實驗結果如下表：

組合	母本	父本	F1的表現(xiàn)型及植株數(shù)
一	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病220株；子葉淺綠抗病217株
二	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病110株；子葉深綠不抗病109株； 子葉淺綠抗病108株；子葉淺綠不抗病113株

①組合一中父本的基因型是

 

，組合二中父本的基因型是

 

．
②用表中F₁的子葉淺綠抗病植株自交，在F₂的成熟植株中，表現(xiàn)型的種類有

 

，其比例為

 

．
③用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F₁，F(xiàn)₁隨機交配得到的F₂成熟群體中，B基因的基因頻率為

 

．
④將表中F₁的子葉淺綠抗病植株的花粉培養(yǎng)成單倍體植株，再將這些植株的葉肉細胞制成不同的原生質體．如要得到子葉深綠抗病植株，需要用

 

基因型的原生質體進行融合．
⑤請選用表中植物材料設計一個雜交育種方案，要求在最短的時間內選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料．
（2）有人試圖利用細菌的抗病毒基因對不抗病大豆進行遺傳改良，以獲得抗病大豆品種．
①構建含外源抗病毒基因的重組DNA分子時，使用的酶有

 

．
②判斷轉基因大豆遺傳改良成功的標準是

 

，具體的檢測方法

 

．
（3）有人發(fā)現(xiàn)了一種受細胞質基因控制的大豆芽黃突變體（其幼苗葉片明顯黃化，長大后與正常綠色植株無差異）．請你以該芽黃突變體和正常綠色植株為材料，用雜交實驗的方法，驗證芽黃性狀屬于細胞質遺傳．（要求：用遺傳圖解表示）

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質及應用,基因工程的原理及技術

專題：

分析：本題的（1）小題需結合題意并分析表格確定親本基因型，然后才能利用基因的自由組合定律解答．由于bb呈黃色，幼苗階段死亡，因此后代中要將此個體除去．
第（2）小題要求考生識記基因工程的操作工具，并且掌握目的基因的個體水平的檢測．
細胞質遺傳的遺傳特點為母系遺傳，與細胞核基因的遺傳特點不同．

解答： 解：（1）①由表中F₁的表現(xiàn)型及其植株數(shù)可知，兩對性狀均呈現(xiàn)出固定的比例，因此，都屬于細胞核遺傳，且花葉病的抗性基因為顯性．組合一中的母本基因型為BBrr；由于組合二的后代中出現(xiàn)了不抗病的后代，因此，組合二中父本的抗病基因組成為雜合子，即組合二中父本的基因型為BbRr．
②分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)₁中的子葉淺綠抗病植株的基因型為BbRr，其自交后代F₂的成熟植株中，由于bbR_和bbrr幼苗階段死亡，因此后代中會出現(xiàn)子葉深綠抗病（

3

12

BBR_）：子葉深綠不抗�。�

1

12

BBrr）：子葉淺綠抗�。�

6

12

BbR_）：子葉淺綠不抗�。�

2

12

Bbrr），其比例為3：1：6：2．
③子葉深綠（BB）與子葉淺綠（Bb）植株雜交所得F1的成熟植株基因型及其比例為1/2BB、1/2Bb，讓F₁隨機交配則所得F₂的基因型及其頻率為

9

16

BB、

6

16

Bb、

1

16

bb，但bb植株不能成熟，因此，成熟植株中B的基因頻率為80%．
④要想通過單倍體細胞的原生質體融合獲得子葉深綠植株，則原生質體均必需含有B基因，若要獲得抗病植株則至少有一個原生質體含有R基因，因此，可以有BR與BR、BR與Br兩種組合．
⑤由上面的分析可知，組合一中父本基因型為BbRR，讓其自交得到子代，子代中深綠個體即為所需，此種方法只需一年即可得到．值得注意的是：盡管單倍體育種的方法也能在一年內獲得子葉深綠抗病的純合植株，但操作較為復雜，且題中具有RR的個體，而子葉深綠可通過性狀表現(xiàn)直接選擇，因此不宜選擇單倍體育種方法獲得．（2）①基因工程中的工具酶包括限制性內切酶和DNA連接酶兩種．
②確定改良是否成功的依據(jù)是看性狀是否正確表達，即培育的植株是否具有病毒抗性，檢測方法為用病毒分別感染轉基因大豆植株和不抗病植株，觀察比較植株的抗病性．
（3）本題要求驗證芽黃性狀屬于細胞質遺傳，首先明確細胞質遺傳屬于母系遺傳，即如果母本出現(xiàn)芽黃性狀，則子代全出現(xiàn)芽黃性狀，這樣可以通過芽黃突變體和正常綠色植株進行正反交實驗來驗證芽黃性狀屬于細胞質遺傳．
故答案為：
（1）①BbRR        BbRr         
②子葉深綠抗�。鹤尤~深綠不抗病：子葉淺綠抗�。鹤尤~淺綠不抗病   3：1：6：2                                                       
③80%                                                            
④BR與BR、BR與Br                                              
⑤用組合一的父本植株自交，在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深
綠抗病大豆材料．                                                   
（2）①限制性內切酶和DNA連接酶                                     
②培育的植株具有病毒抗體                                          
 用病毒分別感染轉基因大豆植株和不抗病植株，觀察比較植株的抗病性  
（3）

點評：本題考查的知識點有親子代基因的判斷及比例概率的計算、育種方案的設計、基因工程的相關問題以及實驗設計驗證等相關知識，要求考生具有一定的判斷能力和理解能力，并能熟練運用基因的自由組合定律解題，屬于考綱中理解、應用層次．