Question

石刁柏（嫩茎俗称芦笋）是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物．野生型石刁柏叶窄，产量低．在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏（突变型），雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株．
（1）要大面积扩大种植突变型石刁柏，可用

 

来大量繁殖．有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故．请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？

 

（2）若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变、二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定．（要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论）

 

（3）若已证实为阔叶显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于X染色体上．请设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂合组合，杂交结果，得出结论）

 

（4）野生石刁柏种群历经百年，窄叶基因频率由98%变为10%，则石刁柏是否已发生了生物的进化，为什么？

 

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Answer 1

考点：植物培养的条件及过程,伴性遗传

专题：

分析：1、基因基因突变属于点突变，在显微镜下观察不到，而染色体变异在显微镜下可以观察到．
2、相对性状中显隐性的判断：
（1）亲代两个性状，子代一个性状，即亲2子1可确定显隐性关系；
（2）亲代一个性状，子代两个性状，即亲1子2可确定显隐性关系．
3、判断基因位于常染色体上还是X染色体上，可采用正交和反交法．
4、生物进化的实质是种群基因频率的改变．

解答： 解：（1）植物组织培养技术可用于快速繁殖优良品种，因此要大面积扩大种植突变型石刁柏，可采用植物组织培养技术．基因突变属于点突变，在显微镜下观察不到，而染色体变异在显微镜下可以观察到，因此要鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致，可通过显微镜观察，即取根尖分生区制成装片，显微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，则属染色体组加倍所致；否则为基因突变所致．
（2）要鉴定一对相对性状的显隐性，可采用自交法或杂交法，本题可采用“自交法”证实阔叶为显性突变还是隐性突变，实验具体方案为：选用多株阔叶突变型石刁柏雌、雄相交．若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致．
（3）若已证实为阔叶显性突变所致，要证实该突变基因是位于常染色体上还是位于X染色体上，可采用正交和反交法，若正交和反交的结果一致，则这对基因位于常染色体上；若正交和反交的结果不同，则这对基因位于X染色体上．
（4）生物进化的实质是种群基因频率的改变．野生石刁柏种群历经百年，窄叶基因频率由98%变为10%，说明石刁柏已发生了生物的进化．
故答案为：
（1）植物组织培养   取根尖分生区制成装片，显微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，则属染色体组加倍所致；否则为基因突变所致
（2）选用多株阔叶突变型石刁柏雌、雄相交．若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致
（3）选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交．若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体
（4）已进化．生物进化的实质在于种群基因频率的改变

点评：本题以石刁柏为题材，综合考查植物组织培养、基因突变、染色体变异、基因分离定律的实质和应用、生物进化等知识，要求考生识记植物组织培养技术的应用；能设计简单实验正确区分基因突变和染色体变异；掌握基因分离定律的实质，能设计遗传实验证实相对性状的显隐性及基因的位置．