Question

甲磺酸乙酯（EMS）能使DNA序列中G-C对转换成A-T对．育种专家将番茄种子用EMS溶液浸泡后种植，通常可获得株高等性状变异的多种植株．请回答下列问题：
（1）用EMS浸泡种子是为了提高

 

，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有

 

．
（2）诱变选育出的番茄植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为

 

．
（3）番茄（2n=24）的株高正常（A）对矮生（a）为显性，在♀AA×♂aa杂交中，若部分A基因所在的染色体在减数第二次分裂时不分离，则理论上产生的全部雌配子染色体数目为

 

，这种情况下，杂交后代的株高表现型是

 

．
（4）有人认为赤霉素能提高物质X的活性，导致细胞伸长．某科技小组的同学想通过实验验证该种说法的可信度，从而确认赤霉素使番茄株高增加的机理．请帮助该小组同学完成以下实验设计，并回答下列问题：
①分别测定正常与矮生番茄植株的赤霉素含量、物质X含量和株高．
②

 

．
③一段时间后，测定处理后的植株的相应指标，进行统计和分析．
如果处理后的植株的三项指标与未处理的正常植株的相应指标

 

，而与

 

差异显著，则说明赤霉素能提高物质X的活性，使株高增加．科学家发现，在物质X的作用下，葡萄糖脱水缩合形成大分子物质的量会增加，那么该过程的生成物最可能参与构成植物细胞的

 

（写细胞结构），从而使细胞伸长，植株增高．

Answer 1

考点：诱发基因突变的因素,染色体数目的变异,植物激素及其植物生长调节剂的应用价值

专题：

分析：水稻种子用EMS溶液浸泡后，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株，所以EMS浸泡种子的作用是提高基因突变频率，变异类型多种说明变异具有不定向性；EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，但是不影响而染色体的结构和数目．表现优良的植株可能含有隐性突变基因，为确定该基因是否有害要先让其表达出来，所以可用自交的方法，也可以用单倍体育种的方法来让隐性基因表达出来．即花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体；用EMS溶液浸泡水稻种子所以长成的突变植株的所有体细胞中都含相同的基因．

解答： 解：（1）水稻种子用EMS溶液浸泡后，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株，所以EMS浸泡种子的作用是提高基因突变频率，变异类型多种说明变异具有不定向性．
（2）用EMS溶液浸泡水稻种子所以长成的突变植株的所有体细胞中都含相同的基因．植株根、茎和叶都是由种子有丝分裂发育而成的，植物体细胞基因型相同，所以根、茎和叶都可作为检测材料．
（3）部分A基因所在的染色体在减数第二次分裂时不分离，则理论上产生的全部雌配子染色体数目有多种可能，可以为11条，也可以是12条或13条．杂交后代的株高表现型是正常或矮生．
（4）实验设计：①分别测定正常与矮生番茄植株的赤霉素含量、物质X含量和株高；②用适宜浓度的赤霉素处理矮生植株，另一部分矮生植株不处理；③一段时间后，测定处理后的植株的相应指标，进行统计和分析．
结果分析：如果处理后的植株的三项指标与未处理的正常植株的相应指标无显著差异，而与未处理的矮生植株的相应指标差异显著，则说明赤霉素能提高物质X的活性，使株高增加．细胞壁的主要成分是纤维素，葡萄糖脱水缩合形成大分子物质的量会增加，说明物质X的作用是促进细胞壁的形成．
答案：（1）基因突变频率    不定向性  
（2）该植物体细胞基因型相同（或遗传物质相同） 
（3）11或12或13    正常或矮生  
（4）②用适宜浓度的赤霉素处理矮生植株，另一部分矮生植株不处理     无显著差异     未处理的矮生植株的相应指标    细胞壁

点评：本题考查植物激素、生物变异的相关知识，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的能力．