大豆是两性花植物,下面是大豆某性状的遗传实验:
(1)大豆叶颜色(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F1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)
在线课程(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性 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)P ♀芽黄突变体×正常绿色植株♂
↓
F1幼苗均呈芽黄(黄化)
p ♀正常绿色植株×芽黄突变体♂
↓
F1幼苗均呈正常绿色
(1)①根据组合一中不抗病母本与抗病父本杂交,所得后代全为抗病植株可知,抗病对不抗病为显性,再根据各组合中F1的表现型及比例可推出组合一中父本基因型为BbRR,组合二中父本基因型为BbRr。
②表中F1浅绿抗病植株基因型为BbRr,若每对性状分别考虑,其自交所得的F2成熟植株中子叶的基因型为bb的个体幼苗阶段死亡,表现型只有2种(深绿1/3、浅绿2/3),花叶病抗性表现型有2种(抗病3/4,不抗病1/4),所以两种性状组合的表现型应有4种,其中深绿抗病占1/3×3/4,深绿不抗病占1/3×1/4。浅绿抗病占2/3×3/4,浅绿不抗病占2/3×1/4。其比例为子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病=3∶1∶6∶2。
③假设bb能生长为成熟植株且不死亡,并且随机交配对基因频率无影响,则B的基因频率为75%,b的基因频率为25%,根据遗传平衡定律得F2中BB的基因型频率为(75%)2,bb的基因频率为(25%)2,Bb的基因型频率即2×75%×25%,但实际上bb死亡,所以F2中B的基因频率实际应为:
=即80%。
④表中F1子叶浅绿抗病植株基因型为BbRr,能产生BR、Br、bR、br4种类型花粉,要想得到子叶深绿抗病植株(BBRR或BBRr),可用BR与BR或者BR与Br的原生质体融合而成。
⑤大豆是两性花,所以可利用组合一中父本(浅绿抗病BbRR)自交,抗病基因纯合不再发生分离,所得子代中子叶绿色即为纯合类型。
(2)①构建重组DNA分子时,必须用同一种限制性内切酶切割目的基因和载体,再用DNA连接酶将其连接。
②转基因成功的标志是生物体表现出目的基因控制的性状。
(3)细胞质遗传具有母系遗传的特点,所以可通过正反交实验来进行验证。