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(chǎn)量低．在某野生種群中，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)著少數(shù)幾株闊葉石刁柏（突變型），雌株、雄株均有，雄株的產(chǎn)量高于雌株．
（1）要大面積擴(kuò)大種植突變型石刁柏，可用

 

來(lái)大量繁殖．有人認(rèn)為闊葉突變型株是具有雜種優(yōu)勢(shì)或具有多倍體特點(diǎn)的緣故．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒定突變型的出現(xiàn)是基因突變還是染色體組加倍所致？

 

（2）若已證實(shí)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案加以判定．（要求寫出雜交組合，雜交結(jié)果，得出結(jié)論）

 

（3）若已證實(shí)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案加以判定（要求寫出雜合組合，雜交結(jié)果，得出結(jié)論）

 

（4）野生石刁柏種群歷經(jīng)百年，窄葉基因頻率由98%變?yōu)?0%，則石刁柏是否已發(fā)生了生物的進(jìn)化，為什么？

 

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Answer 1

考點(diǎn)：植物培養(yǎng)的條件及過(guò)程,伴性遺傳

專題：

分析：1、基因基因突變屬于點(diǎn)突變，在顯微鏡下觀察不到，而染色體變異在顯微鏡下可以觀察到．
2、相對(duì)性狀中顯隱性的判斷：
（1）親代兩個(gè)性狀，子代一個(gè)性狀，即親2子1可確定顯隱性關(guān)系；
（2）親代一個(gè)性狀，子代兩個(gè)性狀，即親1子2可確定顯隱性關(guān)系．
3、判斷基因位于常染色體上還是X染色體上，可采用正交和反交法．
4、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變．

解答： 解：（1）植物組織培養(yǎng)技術(shù)可用于快速繁殖優(yōu)良品種，因此要大面積擴(kuò)大種植突變型石刁柏，可采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)．基因突變屬于點(diǎn)突變，在顯微鏡下觀察不到，而染色體變異在顯微鏡下可以觀察到，因此要鑒定突變型的出現(xiàn)是基因突變還是染色體組加倍所致，可通過(guò)顯微鏡觀察，即取根尖分生區(qū)制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)同源染色體數(shù)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）要鑒定一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性，可采用自交法或雜交法，本題可采用“自交法”證實(shí)闊葉為顯性突變還是隱性突變，實(shí)驗(yàn)具體方案為：選用多株闊葉突變型石刁柏雌、雄相交．若雜交后代出現(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致；若雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致．
（3）若已證實(shí)為闊葉顯性突變所致，要證實(shí)該突變基因是位于常染色體上還是位于X染色體上，可采用正交和反交法，若正交和反交的結(jié)果一致，則這對(duì)基因位于常染色體上；若正交和反交的結(jié)果不同，則這對(duì)基因位于X染色體上．
（4）生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變．野生石刁柏種群歷經(jīng)百年，窄葉基因頻率由98%變?yōu)?0%，說(shuō)明石刁柏已發(fā)生了生物的進(jìn)化．
故答案為：
（1）植物組織培養(yǎng)   取根尖分生區(qū)制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)同源染色體數(shù)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(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致；若雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致
（3）選用多對(duì)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(duì)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(duì)基因位于常染色體
（4）已進(jìn)化．生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變

點(diǎn)評(píng)：本題以石刁柏為題材，綜合考查植物組織培養(yǎng)、基因突變、染色體變異、基因分離定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用、生物進(jìn)化等知識(shí)，要求考生識(shí)記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用；能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)正確區(qū)分基因突變和染色體變異；掌握基因分離定律的實(shí)質(zhì)，能設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)證實(shí)相對(duì)性狀的顯隱性及基因的位置．