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

考点：基因的自由组合规律的实质及应用,基因工程的原理及技术

专题：

分析：本题的（1）小题需结合题意并分析表格确定亲本基因型，然后才能利用基因的自由组合定律解答．由于bb呈黄色，幼苗阶段死亡，因此后代中要将此个体除去．
第（2）小题要求考生识记基因工程的操作工具，并且掌握目的基因的个体水平的检测．
细胞质遗传的遗传特点为母系遗传，与细胞核基因的遗传特点不同．

解答： 解：（1）①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．组合一中的母本基因型为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，由于bbR_和bbrr幼苗阶段死亡，因此后代中会出现子叶深绿抗病（

3

12

BBR_）：子叶深绿不抗病（

1

12

BBrr）：子叶浅绿抗病（

6

12

BbR_）：子叶浅绿不抗病（

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1/2BB、1/2Bb，让F₁随机交配则所得F₂的基因型及其频率为

9

16

BB、

6

16

Bb、

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80%．
④要想通过单倍体细胞的原生质体融合获得子叶深绿植株，则原生质体均必需含有B基因，若要获得抗病植株则至少有一个原生质体含有R基因，因此，可以有BR与BR、BR与Br两种组合．
⑤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基因工程中的工具酶包括限制性内切酶和DNA连接酶两种．
②确定改良是否成功的依据是看性状是否正确表达，即培育的植株是否具有病毒抗性，检测方法为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）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．
故答案为：
（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）

点评：本题考查的知识点有亲子代基因的判断及比例概率的计算、育种方案的设计、基因工程的相关问题以及实验设计验证等相关知识，要求考生具有一定的判断能力和理解能力，并能熟练运用基因的自由组合定律解题，属于考纲中理解、应用层次．