题目内容
石刁柏(幼茎俗称芦笋)是一种名贵蔬菜,为XY型性别决定的雌雄异株植物。野生型石刁柏叶片窄、产量低,在野生种群中,发现生长着少数几株阔叶石刁柏(突变型),雌株、雄株均有,且雄株产量高于雌株。
(1)请设计一个简单的实验来鉴定突变型植株的出现是基因突变还是染色体组加倍所致。
实验步骤:
第一步:取突变型和野生型石刁柏的根尖,分别制作细胞有丝分裂临时装片。
第二步:__________________________________________________________。
结果预测与分析:
(2)同为突变型的阔叶石刁柏,其雄株的产量与质量都超过雌株,请你从提高经济效益的角度考虑,提出两种合理的育种方案。
方案一:利用_____________技术进行无性生殖。
方法二:利用______________方法得到XX和XY植株,再让其杂交产生大量雄株。
对方案二用图解表示:![]()
(1)第二步:用显微镜观察并记录两植株装片中有丝分裂中期的染色体数目
(2)方案一:植物组织培养
方案二:单倍体育种
图解:![]()
解析(1)由于染色体变异在光学显微镜下能观察到,基因突变不能观察到,所以利用这个特点可将两种变异类型区分开。但一定要用没有变异的个体体细胞中染色体数目作对照。(2)保持亲本性状最好的办法便是无性生殖,利用植物组织培养技术便可实现,为了获得雄性,则参与受精的两个亲本中一个只能提供X染色体,而另一个只能提供Y染色体,故应选择的两亲本的基因型分别为XX、YY。
通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题:![]()
图甲 植物组织培养过程
表乙:植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的生长状况
| | A组 | B组 | C组 | D组 | E组 |
| 吲哚乙酸 | 0 | 3 ppm | 3 ppm | 0.03 ppm | 0 |
| 细胞分裂素 | 0 | 0.2 ppm | 0.002 ppm | 1.0 ppm | 0.2ppm |
| 花芽生长 状况 | 仍是组织切块 | 形成愈伤组织 | 愈伤组织 分化出根 | 愈伤组织分化出嫩芽 | 稍生长 |
(2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构,若包上人造种皮,制成人工种子,可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。胚状体来源于离体的植物体细胞,其形成过程中要经过的生理变化大体上是图甲中[ ]________和[ ]________过程,在此过程中被培养的细胞始终受________的调节([ ]内填序号)。
(3)应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株,其原因是___________________________________________。
(4)从表乙的实验结果可看出:吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中,新芽形成必需的条件是____________________________;而在培养形成完整新个体的过程中,对它们的调控关键是___________________________。
某同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果,按下表的步骤进行操作:
| 步骤 | 烧杯(1000 mL) | |||
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | |
| ①注入自来水 | 500 mL | 500 mL | 500 mL | 500 mL |
| ②放入含油渍的衣物 | 一件 | 一件 | 一件 | 一件 |
| ③控制不同水温 | 10℃水浴10 min | 30℃水浴10 min | 50℃水浴10 min | 70℃水浴10 min |
| ④加入等量的加酶洗衣粉 | 0.5 g | 0.5 g | 0.5 g | 0.5 g |
| ⑤用玻璃棒搅拌 | 5 min | 5 min | 5 min | 5 min |
| ⑥观察现象 | | | | |
(2)请分析该同学实验设计存在的问题,并提出改进措施。
(3)步骤③和步骤④顺序能否调换?说明理由。
(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4支试管加入的洗衣粉、衣服上的油渍及保温时间、搅拌速度和时间均相同,这是为了________,以便得出科学结论。