Question

如图甲是无籽西瓜育种的流程图，但无籽西瓜在栽培过程中会出现空心果，科研人员发现这种现象与P基因有关（以P+表示正常果基因，p-表示空心果基因）．他们利用生物技术对此基因的变化进行了检测，结果如图乙．请据图回答下列有关问题：

（1）图甲用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗或

 

时，可诱导四倍体的产生，处理后形成的四倍体植株体细胞染色体组数可能有

 

．
（2）图甲中培育三倍体无籽西瓜依据的原理是

 

；依据图甲所示过程培育二倍体西瓜制种过程很烦琐，因此可以采取植物细胞工程中

 

技术进行培育．
（3）根据图乙分析，正常果基因成为空心果基因的根本原因是

 

；已知限制酶X识别序列为CCGG，若用限制酶X完全切割图乙中空心果的p-基因部分区域，那么空心果的基因则被切成长度为

 

对碱基和

 

对碱基的两种片断．
（4）若从某三倍体无籽西瓜正常果中分离出其中所含的各种P基因有关区域，经限制酶X完全切割后，共出现170、220、290和460对碱基的四种片段，那么该三倍体无籽西瓜的基因型是

 

．

Answer 1

考点：染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体,基因突变的特征,植物培养的条件及过程

专题：

分析：据图甲分析，无籽西瓜育种方法是多倍体育种，方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，原理是染色体变异．根据图乙分析，空心果基因有一对碱基对被改变，属于基因突变；空心果p-基因只存在一个限制酶x识别序列，因此基因被切成两个片段，（290+170）和220．

解答： 解：（1）培育无籽西瓜时，秋水仙素可处理二倍体西瓜的幼苗或萌发的种子；处理后形成的四倍体植株，被秋水仙素处理的部分体细胞中含有4个染色体组，而没有被秋水仙素处理的部分（如根部）体细胞中含有2个染色体组，含有4个染色体组的体细胞进行有丝分裂过程中，还会出现8个染色体组的细胞．
（2）多倍体育种的原理是染色体变异；采用植物组织培养可以保持亲本的性状．
（3）根据图乙可以看出，正常果与空心果基因的区别是有一对碱基对不同，故发生了碱基对的替换，即基因突变．由于正常果基因中的一个片段发生基因突变后不能被限制酶X切割，故空心果基因中只有一个限制酶X的切割位点，所以切割后有460和220对碱基两种片段．
（4）三倍体无籽西瓜正常果各种P基因有关区域，经限制酶X完全切割后，共出现四种片段，由于含有460和220对碱基，故含有空心果基因，又因为含有170和290对碱基，说明含有正常果基因，则该三倍体无籽西瓜存在p+和p-两种基因，那么基因型可能为：p+p+p-、p+p-p-两种．
故答案为：
（1）萌发的种子      2、4、8（注：根部细胞染色体组数可以为2）
（2）染色体数目变异     植物组织培养
（3）碱基对的替换（基因突变）      460        220        
（4）p+p+p-、p+p-p-

点评：本题比较综合，考查生物变异和基因工程的相关知识，意在考查考生的识图、分析、理解能力．