Question

14．如圖甲是無子西瓜育種的流程圖，但無子西瓜在栽培過程中會出現(xiàn)空心果，科研人員發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象與P基因有關(guān)（以P+表示正常果基因，p-表示空心果基因）．他們利用生物技術(shù)對此基因的變化進行了檢測，結(jié)果如圖乙所示．請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：

（1）圖甲中培育三倍體無子西瓜依據(jù)的原理是染色體數(shù)目變異；依據(jù)圖甲所示過程培育三倍體西瓜制種過程很煩瑣，因此可以采取植物細胞工程中植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行培育．
（2）圖甲用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗或萌發(fā)的種子時，可誘導(dǎo)四倍體的產(chǎn)生，處理后形成的四倍體植株體細胞染色體組數(shù)可能有2、4、8．
（3）根據(jù)圖乙分析，正常果基因成為空心果基因的根本原因是基因突變；已知限制酶X識別序列為CCGG，若用限制酶X完全切割圖乙中空心果的p-基因部分區(qū)域，那么空心果的基因則被切成長度為460 對堿基和220對堿基的兩種片斷．

Answer 1

分析 1、培育無籽西瓜時，秋水仙素可處理二倍體西瓜的幼苗或萌發(fā)的種子；處理后形成的四倍體植株，被秋水仙素處理的部分體細胞中含有4個染色體組，而沒有被秋水仙素處理的部分（如根部）體細胞中含有2個染色體組，含有4個染色體組的體細胞進行有絲分裂過程中，在有絲分裂后期還會出現(xiàn)8個染色體組的細胞．
2、培育三倍體無籽西瓜依據(jù)的原理是染色體變異，衡量兩個生物是否為同一物種的依據(jù)是看：二者是否存在生殖隔離．
3、培育無子果實可以有兩種方法：一依據(jù)染色體變異原理，如無籽西瓜，二生長素促進果實的發(fā)育，如無子番茄．
4、根據(jù)圖乙分析，空心果基因有一對堿基對被改變，屬于基因突變；限制酶X能識別正常果基因，但不能識別空心果基因，依據(jù)突變位置可推知：限制酶X識別序列最可能是 CCGG．

解答 解：（1）圖甲中培育三倍體無子西瓜依據(jù)的原理是染色體數(shù)目變異；依據(jù)圖甲所示過程培育三倍體西瓜制種過程很煩瑣，而無性繁殖可以保持親本的優(yōu)良性狀，可以采取植物細胞工程中植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行培育．
（2）多倍體育種過程中，常用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗或萌發(fā)的種子時；處理后形成的四倍體植株，被秋水仙素處理的部分體細胞中含有4個染色體組，而沒有被秋水仙素處理的部分（如根部）體細胞中含有2個染色體組，含有4個染色體組的體細胞進行有絲分裂過程中，還會出現(xiàn)8個染色體組的細胞．
（3）根據(jù)圖乙可以看出，正常果與空心果基因的區(qū)別是有一對堿基對不同，故發(fā)生了堿基對的替換，即基因突變．由于正常果基因中的一個片段發(fā)生基因突變后不能被限制酶X切割，故空心果基因中只有一個限制酶X的切割位點，所以切割后有460和220對堿基兩種片段．
故答案為：
（1）染色體數(shù)目變異    植物組織培養(yǎng)
（2）萌發(fā)的種子      2、4、8
（3）基因突變     460     220

點評 本題考查了生物變異和基因工程的有關(guān)知識，要求考生掌握多倍體育種過程的原理和方法，識記基因突變的概念，能夠結(jié)合題圖信息準確答題．