Question

北京時(shí)間2006年9日下午3時(shí)整，中國主要為農(nóng)業(yè)提供服務(wù)的一顆衛(wèi)星——“實(shí)踐八號(hào)”育種衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。主要任務(wù)為空間誘變育種試驗(yàn)和機(jī)理研究。該衛(wèi)星上裝載糧、棉、蔬菜、林果花卉等九大類兩千余份約二百一十五公斤農(nóng)作物種子材料，用于進(jìn)行空間環(huán)境下的誘變飛行試驗(yàn)。衛(wèi)星還裝載多項(xiàng)空間環(huán)境探測(cè)裝置，用于探測(cè)空間環(huán)境輻射、微重力和地磁場等環(huán)境要素，開展空間環(huán)境要素誘變育種的對(duì)比研究。此外，衛(wèi)星還將進(jìn)行其他多項(xiàng)搭載科學(xué)試驗(yàn)。這對(duì)于中國發(fā)展航天育種產(chǎn)業(yè)并保持該領(lǐng)域世界領(lǐng)先地位、進(jìn)一步提高中國育種技術(shù)水平以更好服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、促進(jìn)中國農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展、推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)、保證國家食物安全等方面均具有重要作用。

請(qǐng)依據(jù)你所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)回答下列問題：

（1）“實(shí)踐八號(hào)”育種衛(wèi)星返回艙中搭載有多種種子。在宇宙飛船上進(jìn)行育種時(shí)，下列哪一項(xiàng)是在地球表面進(jìn)行誘變育種時(shí)無法摸擬的                               （   ）

A．輻射    B．微重力   C．等離子氣體   D．α-射線和r-射線

（2） 如果將兩棵發(fā)育狀況極為相似的黃豆幼苗，分別在同一時(shí)間平放在地面實(shí)驗(yàn)桌和太空實(shí)驗(yàn)桌的邊緣上，并在幼苗中部將幼苗固定好，讓幼苗的根部離開實(shí)驗(yàn)桌邊緣（兩者的距離相當(dāng)）。然后把太空實(shí)驗(yàn)桌平放在“實(shí)踐八號(hào)”上，并隨衛(wèi)星在宇宙中遨游7天。返地后將兩棵幼苗相比，不可能有的變化是                                           （�。�

A．太空幼苗的根向地彎曲的程度大  B．地面幼苗的根向地彎曲的程度大

C．太空幼苗的DNA發(fā)生變化      D．地面幼苗的莖背地彎曲的程度大

（3）搭載“實(shí)踐八號(hào)”的上述作物種子在微重力和宇宙射線的作用下，易發(fā)生基因突變。科學(xué)家在此實(shí)驗(yàn)中一般會(huì)選擇萌發(fā)的種子而不是休眠的種子，其原因是_________________________________________________________。

（4）有人認(rèn)為：“實(shí)踐八號(hào)”搭載的上述種子可用于研究其基因結(jié)構(gòu)的改變，但豬精液是不可能發(fā)生這種變異的”。你認(rèn)為該種說法正確嗎？為什么？

（5）如果純種黃色子葉的豌豆種子搭乘“實(shí)踐八號(hào)”從太空返回后種植得到的植株經(jīng)自花受粉所結(jié)的種子中，除了黃色子葉的性狀外，還出現(xiàn)了從來沒有見過的白色子葉的性狀。假設(shè)黃色子葉和白色子葉是一對(duì)相對(duì)性狀，且為完全顯性遺傳，請(qǐng)你用已有的白色子葉豌豆和純種黃色子葉豌豆為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)配種方案（包括方法、可能的結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論），以鑒別這一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系。`

Answer 1

答案:（1）B  （2）A

（3）萌發(fā)的種子細(xì)胞分裂旺盛，在分裂間期DNA復(fù)制過程中可能產(chǎn)生差錯(cuò)導(dǎo)致基因突變。

（4）正確   因?yàn)樨i精液是精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的，不再繼續(xù)分裂，所以其基因結(jié)構(gòu)是不會(huì)發(fā)生改變

（5）方法一：選擇白色豌豆與純種黃色子葉豌豆雜交，如果子一代全部表現(xiàn)為黃色，則黃色子葉為顯性，白色子葉為隱性；如果子一代全部表現(xiàn)為白色，則白色子葉為顯性，黃色子葉為隱性；如果子一代既有白色子葉又有黃色子葉，則白色為顯性。

方法二：選擇白色子葉豌豆自交，如果子代出現(xiàn)性狀分離，則白色子葉為顯性；如果子代全部表現(xiàn)為白色子葉，則白色子葉碗豆為純種，再讓純種白色子葉豌豆與純種黃色子葉豌豆雜交雜交，其后代表現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀，沒有表現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀。

解析:太空育種就是利用太空環(huán)境（微重力、強(qiáng)輻射等）進(jìn)行誘變的一種育種方法，主要原理為基因突變，作用的時(shí)期在分裂間期，所以材料必須有分裂能力的。顯隱性關(guān)系確定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通常有2種思維方法，即定義法和性狀分離法。（1）同一性狀的2種表現(xiàn)類型（即一對(duì)相對(duì)性狀，完全顯性遺傳）的親本雜交，不論正交，還是反交，F(xiàn)_１后代數(shù)量足夠大且總是為某1種表現(xiàn)類型（即表現(xiàn)型相同），則F_１表現(xiàn)出來的哪個(gè)親本性狀為顯性性狀，F(xiàn)_１未表現(xiàn)出來的哪個(gè)親本性狀為隱性性狀。這種方法叫定義法。（2）選擇1對(duì)或多對(duì)表現(xiàn)類型相同的個(gè)體雜交（植物個(gè)體自交屬于這種情況），若后代出現(xiàn)性狀分離即“無中生有”，那么可以判斷“親本性狀”為顯性性狀，“新性狀”（即與親本不同的性狀）為隱性性狀。這種方法叫性狀分離法。