Question

13．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、二中父本的基因型分别是BbRR、BbRr．
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，其比例为3：1：6：2．
③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80%．该种群是否发生了进化？是．
④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，使用的酶有限制酶和DNA连接酶．
②判断转基因大豆遗传改良成功的实验检测方法是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．

Answer 1

分析 大豆子叶颜色和花叶病的抗性遗传是由两对等位基因控制的，符合基因的自由组合定律．由表中F₁的表现型及其植株数可知，两对性状均呈现出固定的比例，因此，都属于细胞核遗传，且花叶病的抗性基因为显性．

解答 解：（1）①组合一中的母本基因型为BBrr，由于F₁的表现型都为抗病，所以父本基因型是BbRR；由于组合二的后代中出现了不抗病的后代，因此，组合二中父本的抗病基因组成为杂合子，即组合二中父本的基因型为BbRr．
②分析表中数据可知，F₁中的子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr，其自交后代F₂的成熟植株中（bb幼苗阶段死亡）会出现子叶深绿抗病（$\frac{3}{12}$BBR-）：子叶深绿不抗病（$\frac{1}{12}$BBrr）：子叶浅绿抗病（$\frac{6}{12}$BbR-）：子叶浅绿不抗病（$\frac{2}{12}$Bbrr），其比例为3：1：6：2．
③子叶深绿（BB）与子叶浅绿（Bb）植株杂交所得F₁的成熟植株基因型及其比例为$\frac{1}{2}$BB、$\frac{1}{2}$Bb，让F₁随机交配则所得F₂的基因型及其频率为$\frac{9}{16}$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的基因频率为（$\frac{9}{16}$+$\frac{3}{16}$）÷$\frac{12}{16}$=$\frac{4}{5}$，即80%．生物进化的实质是种群基因频率的改变．
④由上面的分析可知，组合一中父本基因型为BbRR，让其自交得到子代，子代中深绿个体即为所需，此种方法只需一年即可得到．值得注意的是：尽管单倍体育种的方法也能在一年内获得子叶深绿抗病的纯合植株，但操作较为复杂，且题中具有RR的个体，而子叶深绿可通过性状表现直接选择，因此不宜选择单倍体育种方法获得．
（2）①基因表达载体构建过程中运用的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
②判断转基因大豆遗传改良成功的标准是培育的植株含有抵抗该病毒的物质，具体的检测方法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．
故答案是：
（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%   是
④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限制酶和DNA连接酶
②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

点评 本题考查杂交育种、转基因技术、基因频率的变化的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．