Question

玫瑰精油是世界上最昂贵的精油，被称为 “精油之后”，能调整女性内分泌、滋养子宫及缓解痛经和更年期不适等。
（1）玫瑰在生长期容易受到蓟马害虫的危害，研究人员预通过基因工程将抗虫基因导入体细胞中，从而培育出抗虫玫瑰。抗虫基因可从某种微生物中提取，若目的基因序列未知，则可通过            方法获得目的基因。
（2）为了使玫瑰能更好地服务于农业生产，科研人员不断地通过多种育种方式来改良本地玫瑰。已知科研人员做了如下处理，请分析回答：

丙玫瑰的基因型及其比例为                 。
（3）已知玫瑰为二倍体，某株玫瑰出现了可遗传的新性状，请设计一个简单实验来鉴定新性状的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？                              。
（4）已知玫瑰的花色由两对等位基因A（a）和B（b）调控。A基因控制色素合成（A为显性基因决定色素出现，AA和A a的效应相同），B基因为修饰基因，淡化颜色的深度（B为显性基因决定修饰效应出现，BB和Bb的修饰效应不同）。现有亲本P₁（纯种，白色）和P₂（纯种，紫色），杂交实验如图所示。

①根据杂交实验结果，玫瑰的花色遗传应遵循             定律；
②F₂中开白花的个体的基因型有      种。
③从F₂中选取开紫色花的一粒种子，在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其基因型，将其与F₁杂交，请用遗传图解分析，并用文字说明可能出现的实验结果，并得出相应的结论。

Answer 1

（1）建立基因文库并从中筛选（2分）
（2）EEE:EEe:Eee:eee=1:5:5:1（2分）
（3）取玫瑰根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目。若观察到同源染色体增倍，则是染色体组加倍所致，若观察到同源染色体未增倍，则为基因突变所致。（预期结果及结论可不写）（2分）
（4）①自由组合（1分）        ②5（1分）    ③（4分，每种情况2分）

解析试题分析：
（1）获取目的基因的方法有：从基因文库中获取、利用PCR技术体外扩增和人工合成，在目的基因序列未知的情况下，则可通过建立基因文库并从中筛选的方法获得目的基因。
（2）EE×ee→F₁：Ee→自然生长→甲玫瑰的基因型为Ee；EE×ee→F₁：Ee→幼苗秋水仙素处理→乙玫瑰的基因型为EEee。甲（Ee）能产生E和e两种配子，乙（EEee）能产生EE、Ee和ee三种配子，且比例为EE：Ee：ee=1：4：1，所以甲×乙→丙玫瑰的基因型及其比例为EEE:EEe:Eee:eee=1:5:5:1。
（3）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，而染色变异可以在光学显微镜下观察到。所以要鉴定新性状的出现是基因突变还是染色体组加倍所致，可取玫瑰根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期（观察染色体形态和数目的最佳时期）细胞内同源染色体数目。若观察到同源染色体增倍，则是染色体组加倍所致，若观察到同源染色体未增倍，则为基因突变所致。
（4）子二代性状分离比为3:6:7，是9:3:3:1的变式，说明控制玫瑰的花色的两对基因在遗传时遵循基因的自由组合定律。已知A基因控制色素合成（A为显性基因决定色素出现，AA和Aa的效应相同），B基因为修饰基因，淡化颜色的深度（B为显性基因决定修饰效应出现，BB和Bb的修饰效应不同）。所以亲本P₁（纯种，白色）的基因型为aaBB、P₂（纯种，紫色）的基因型为AAbb，F1的基因型为AaBb（红色），F1自交所得F2中：紫色的基因型及比例为：AAbb（1/16）、Aabb（2/16），红色的基因型及比例为：AABb（2/16）、AaBb（4/16），白色的基因型及比例为：AABB（1/16）、AaBB（2/16）、aaBB（1/16）、aaBb（2/16）、aabb（1/16）。由此可见，F2中白色玫瑰的基因型共有5种。紫花种子的基因型有两种（AAbb、Aabb），因此将其与F₁（AaBb）杂交的遗传图解也有两种，其遗传图解如下（需正确标明符合，并标明表现型、基因型及比例）：

考点：本题考查基因工程、基因突变和染色体变异的区别、遗传定律的应用，意在考查考生的识记能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。