Question

大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实验：

（1）大豆子叶颜色（BB表现深绿；Bb表现浅绿；bb呈黄色，幼苗阶段死亡）和花叶病的抗性（由R、r基因控制）遗传的实验结果如下表：

组合	母本	父本	F1的表现型及植株数
一	子叶深绿不抗病	子叶浅绿抗病	子叶深绿抗病220株；子叶浅绿抗病217株
二	子叶深绿不抗病	子叶浅绿抗病	子叶深绿抗病110株；子叶深绿不抗病109株； 子叶浅绿抗病108株；子叶浅绿不抗病113株

①组合一中父本的基因型是_____________，组合二中父本的基因型是_______________。

②用表中F₁的子叶浅绿抗病植株自交，在F₂的成熟植株中，表现型的种类有_____________

__________________________________________________，其比例为_____________。

③用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F₁，F₁随机交配得到的F₂成熟群体中，B基因的基因频率为________________。

④将表中F₁的子叶浅绿抗病植株的花粉培养成单倍体植株，再将这些植株的叶肉细胞制成不同的原生质体。如要得到子叶深绿抗病植株，需要用_________________基因型的原生质体进行融合。

⑤请选用表中植物材料设计一个杂交育种方案，要求在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆材料。

（2）有人试图利用细菌的抗病毒基因对不抗病大豆进行遗传改良，以获得抗病大豆品种。

①构建含外源抗病毒基因的重组DNA分子时，使用的酶有______________________。

②判断转基因大豆遗传改良成功的标准是__________________________________，具体的检测方法_______________________________________________________________。

（3）有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体（其幼苗叶片明显黄化，长大后与正常绿色植株无差异）。请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料，用杂交实验的方法，验证芽黄性状属于细胞质遗传。（要求：用遗传图解表示）

Answer 1

（1） ①BbRR     BbRr                                                

 ②子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病      3∶1∶6∶2                                                        

③80％                                                            

④BR与BR、BR与Br                                              

⑤用组合一的父本植株自交，在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料。                                                  

（2）①限制性内切酶和DNA连接酶                                      

②培育的植株具有病毒抗体      用病毒分别感染转基因大豆植株和不抗病植株，观察比较植株的抗病性 

（3）                                                                

解析:

本题考查的知识点如下：

1.亲子代基因的判断及比例概率的计算

2.育种方案的设计

3.基因工程的相关问题

4.实验设计验证问题

1.亲子代基因的判断及比例概率的计算

第①题中有表格中提供的杂交的结果以及题目中关于性状基因的描述，不难推断出组合一中父本的基因型是BbRR，组合二中父本的基因型是BbRr；第②题，表中F₁的子叶浅绿抗病（BbRr）植株自交

结果如下：B_R_   ——其中有3/16BBR_（深绿抗病）和3/8BbR_ （浅绿抗病）

          B_rr    ——其中有1/16BBrr（深绿不抗病）和1/8Bbrr（浅绿不抗病）

          bbR_ （死）   

          bbrr（死）

所以出现了子叶深绿抗病：子叶深绿不抗病：子叶浅绿抗病：子叶浅绿不抗病 3：1：6：2 的性状分离比； 第③题中    BB×Bb

                           

                        1/2BB  1/2Bb

随机交配的结果如下：1/2BB×1/2BB         1/4BB

                    1/2Bb×1/2B b        1/16BB    1/8Bb  1/16bb（死）

                    1/2BB（♀）×1/2Bb（♂）         1/8BB    1/8Bb

1/2BB（♂）×1/2Bb（♀）          1/8BB    1/8Bb

所以后代中F₂成熟群体中有9/16BB   6/16Bb  （1/16bb死），即二者的比值为3：2

所以在成活的个体中有3/5BB 、2/5Bb，计算B基因频率=3/5+2/5×1/2=4/5=80%；

2.育种方案的设计

第④题中欲获得子叶深绿抗病（BBR_）植株，则需要BR与BR、BR与Br 的单倍体植株的原生质体融合；第⑤题考察了杂交育种方案的设计，要求选用表中植物材料设计获得BBRR的植株，最短的时间内可用组合一的父本植株自交，在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料。

3.基因工程的相关问题

第（2）题中考察了基因工程用到的工具酶，以及目的基因是否表达的检测问题。在基因工程中用到的酶有限制性内切酶和DNA连接酶。欲检测目的基因是否表达可用病毒分别感染转基因大豆植株和不抗病植株，观察比较植株的抗病性。

4.实验设计验证问题

本题要求验证芽黄性状属于细胞质遗传，首先明确细胞质遗传属于母系遗传，即如果母本出现芽黄性状，则子代全出现芽黄性状，这样可以通过芽黄突变体和正常绿色植株进行正反交实验来验证芽黄性状属于细胞质遗传。