Question

6．二倍体植物柴油树的种子榨出的油稍加提炼就可成为柴油．为了实现大规模生产，科学家在“神州六号飞船”上搭载了四株珍贵的试管苗．
（1）为了获得高产柴油品系，以幼苗作为实验材料的理由是幼苗期细胞分裂旺盛，较易获得突变基因．
（2）试管苗返回地面后，为了在短时间内扩大幼苗数量，应该运用植物组织培养技术，其中大部分植物的产油量基本不变（填“增加”、“减少”或“基本不变”）．
（3）科学研究发现，某些种类的细菌能将“前体物质”转化为柴油．已知产油的代谢途径如图．
①从来源看，“油”可以来源于微生物，也可以来源于动植物，如：细菌的质粒上，二倍体植物柴油树种子细胞的染色体上都含有控制抗生素合成的基因；在基因结构上，后者区别于前者的主要表现为编码区是间隔的、不连续的．
②若通过生物工程，利用枯草杆菌大量获得这种“柴油”，请简述其操作方法a、提取柴油树中控制“油”合成的基因（A基因和B基因），与质粒结合，导入枯草杆菌，筛选出能合成“油”的菌株；b、利用发酵工程生产“油”．注意发酵过程需要严格控制温度、pH等条件，因为环境条件的改变会影响菌种的生长繁殖和代谢产物的形成．
（4）现有AaBb的个体，为尽快获得高产稳产植物，选用的育种方法是单倍体育种．

Answer 1

分析 雌雄同株异花的二倍体植物柴油树，无性染色体，基因组与染色体组数目相同．“神州六号”飞船上作了搭载幼苗属于诱变育种，原理是基因突变．据图分析，产油必需同时具备A和B基因，说明基因能控制酶的合成控制代谢过程．

解答 解：（1）由于幼苗期细胞分裂旺盛，较易获得突变基因，所以为了获得高产柴油品系，在“神州六号飞船”上搭载幼苗作为实验材料．
（2）试管苗返回地面后，为了在短时间内扩大幼苗数量，应该利用植物细胞的全能性，运用植物组织培养技术．由于基因突变的低频性，所以大部分植物的产油量基本不变．
（3）科学研究发现，某些种类的细菌能将“前体物质”转化为柴油．根据产油的代谢途径：
①从来源看，“油”可以来源于微生物，也可以来源于动植物，如：细菌的质粒上，二倍体植物柴油树种子细胞的染色体上都含有控制抗生素合成的基因；在基因结构上，真核生物的基因区别于原核生物的基因主要表现为编码区是间隔的、不连续．
②若通过生物工程，利用枯草杆菌大量获得这种“柴油”，其操作方法为：
a、提取柴油树中控制“油”合成的基因（或A基因和B基因），与质粒结合，导入枯草杆菌，筛选出能合成“油”的菌株；
b、利用发酵工程生产“油”生长繁殖和代谢产物的形成．
注意发酵过程需要严格控制温度、pH等条件，因为环境条件的改变会影响菌种的生长繁殖和代谢产物的形成．
（4）要在最短时间内获得能稳定遗传的产油植株必须利用染色体数目变异原理进行单倍体育种，即采用花药离体培养的方法获得单倍体幼苗，用秋水仙素溶液处理得到染色体数目恢复正常的植株，从中选出符合要求的植株．
故答案为：
（1）幼苗期细胞分裂旺盛，较易获得突变基因    
（2）植物组织培养   基本不变
（3）①质粒    染色体（或核DNA）     编码区是间隔的、不连续的（或编码区由内含子和外显子组成） 
②a、提取柴油树中控制“油”合成的基因（或A基因和B基因），与质粒结合，导入枯草杆菌，筛选出能合成“油”的菌株；b、利用发酵工程生产“油”生长繁殖和代谢产物的形成
（4）单倍体育种

点评 本题考查基因与性状的关系及自由组合定律的知识，意在考查学生分析问题、理解和计算能力，属于中档题．