Question

13．大豆是兩性花植物．下面是大豆某些性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)：
（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(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：

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、二中父本的基因型分別是BbRR、BbRr．
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)型的種類有子葉深綠抗病、子葉深綠不抗病、子葉淺綠抗病、子葉淺綠不抗病，其比例為3：1：6：2．
③子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F₁，F(xiàn)₁隨機(jī)交配得到的F₂成熟群體中，B基因的基因頻率為80%．該種群是否發(fā)生了進(jìn)化？是．
④請選用表中植物材料設(shè)計(jì)一個(gè)雜交育種方案，要求在最短的時(shí)間內(nèi)選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料．
（2）有人試圖利用細(xì)菌的抗病毒基因?qū)Σ豢共〈蠖惯M(jìn)行遺傳改良，以獲得抗病大豆品種．
①構(gòu)建含外源抗病毒基因的重組DNA分子時(shí)，使用的酶有限制酶和DNA連接酶．
②判斷轉(zhuǎn)基因大豆遺傳改良成功的實(shí)驗(yàn)檢測方法是用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株，觀察比較植株的抗病性．

Answer 1

分析 大豆子葉顏色和花葉病的抗性遺傳是由兩對等位基因控制的，符合基因的自由組合定律．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(xì)胞核遺傳，且花葉病的抗性基因?yàn)轱@性．

解答 解：（1）①組合一中的母本基因型為BBrr，由于F₁的表現(xiàn)型都為抗病，所以父本基因型是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（bb幼苗階段死亡）會(huì)出現(xiàn)子葉深綠抗�。�$\frac{3}{12}$BBR-）：子葉深綠不抗病（$\frac{1}{12}$BBrr）：子葉淺綠抗�。�$\frac{6}{12}$BbR-）：子葉淺綠不抗病（$\frac{2}{12}$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$\frac{1}{2}$BB、$\frac{1}{2}$Bb，讓F₁隨機(jī)交配則所得F₂的基因型及其頻率為$\frac{9}{16}$BB、$\frac{6}{16}$Bb、$\frac{1}{16}$bb，但bb植株不能成熟，因此，成熟植株中B的基因頻率為（$\frac{9}{16}$+$\frac{3}{16}$）÷$\frac{12}{16}$=$\frac{4}{5}$，即80%．生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變．
④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(gè)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(nèi)獲得子葉深綠抗病的純合植株，但操作較為復(fù)雜，且題中具有RR的個(gè)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基因表達(dá)載體構(gòu)建過程中運(yùn)用的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
②判斷轉(zhuǎn)基因大豆遺傳改良成功的標(biāo)準(zhǔn)是培育的植株含有抵抗該病毒的物質(zhì)，具體的檢測方法用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株，觀察比較植株的抗病性．
故答案是：
（1）①BbRR   BbRr
②子葉深綠抗病：子葉深綠不抗�。鹤尤~淺綠抗�。鹤尤~淺綠不抗病     3：1：6：2
③80%   是
④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限制酶和DNA連接酶
②用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株，觀察比較植株的抗病性

點(diǎn)評 本題考查雜交育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因頻率的變化的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．