Question

北京時間2006年9日下午3時整，中國主要為農業(yè)提供服務的一顆衛(wèi)星——“實踐八號”育種衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。主要任務為空間誘變育種試驗和機理研究。該衛(wèi)星上裝載糧、棉、蔬菜、林果花卉等九大類兩千余份約二百一十五公斤農作物種子材料，用于進行空間環(huán)境下的誘變飛行試驗。衛(wèi)星還裝載多項空間環(huán)境探測裝置，用于探測空間環(huán)境輻射、微重力和地磁場等環(huán)境要素，開展空間環(huán)境要素誘變育種的對比研究。此外，衛(wèi)星還將進行其他多項搭載科學試驗。這對于中國發(fā)展航天育種產業(yè)并保持該領域世界領先地位、進一步提高中國育種技術水平以更好服務農業(yè)生產、促進中國農業(yè)持續(xù)健康發(fā)展、推進社會主義新農村建設、保證國家食物安全等方面均具有重要作用。

請依據(jù)你所學的生物學知識回答下列問題：

（1）“實踐八號”育種衛(wèi)星返回艙中搭載有多種種子。在宇宙飛船上進行育種時，下列哪一項是在地球表面進行誘變育種時無法摸擬的                               （   ）

A．輻射    B．微重力   C．等離子氣體   D．α-射線和r-射線

（2） 如果將兩棵發(fā)育狀況極為相似的黃豆幼苗，分別在同一時間平放在地面實驗桌和太空實驗桌的邊緣上，并在幼苗中部將幼苗固定好，讓幼苗的根部離開實驗桌邊緣（兩者的距離相當）。然后把太空實驗桌平放在“實踐八號”上，并隨衛(wèi)星在宇宙中遨游7天。返地后將兩棵幼苗相比，不可能有的變化是                                           （　）

A．太空幼苗的根向地彎曲的程度大  B．地面幼苗的根向地彎曲的程度大

C．太空幼苗的DNA發(fā)生變化      D．地面幼苗的莖背地彎曲的程度大

（3）搭載“實踐八號”的上述作物種子在微重力和宇宙射線的作用下，易發(fā)生基因突變�？茖W家在此實驗中一般會選擇萌發(fā)的種子而不是休眠的種子，其原因是_________________________________________________________。

（4）有人認為：“實踐八號”搭載的上述種子可用于研究其基因結構的改變，但豬精液是不可能發(fā)生這種變異的”。你認為該種說法正確嗎？為什么？

（5）如果純種黃色子葉的豌豆種子搭乘“實踐八號”從太空返回后種植得到的植株經自花受粉所結的種子中，除了黃色子葉的性狀外，還出現(xiàn)了從來沒有見過的白色子葉的性狀。假設黃色子葉和白色子葉是一對相對性狀，且為完全顯性遺傳，請你用已有的白色子葉豌豆和純種黃色子葉豌豆為實驗材料，設計配種方案（包括方法、可能的結果和相應的結論），以鑒別這一對相對性狀的顯隱性關系。`

Answer 1

答案:（1）B  （2）A

（3）萌發(fā)的種子細胞分裂旺盛，在分裂間期DNA復制過程中可能產生差錯導致基因突變。

（4）正確   因為豬精液是精原細胞經過減數(shù)分裂產生的，不再繼續(xù)分裂，所以其基因結構是不會發(fā)生改變

（5）方法一：選擇白色豌豆與純種黃色子葉豌豆雜交，如果子一代全部表現(xiàn)為黃色，則黃色子葉為顯性，白色子葉為隱性；如果子一代全部表現(xiàn)為白色，則白色子葉為顯性，黃色子葉為隱性；如果子一代既有白色子葉又有黃色子葉，則白色為顯性。

方法二：選擇白色子葉豌豆自交，如果子代出現(xiàn)性狀分離，則白色子葉為顯性；如果子代全部表現(xiàn)為白色子葉，則白色子葉碗豆為純種，再讓純種白色子葉豌豆與純種黃色子葉豌豆雜交雜交，其后代表現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀，沒有表現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀。

解析:太空育種就是利用太空環(huán)境（微重力、強輻射等）進行誘變的一種育種方法，主要原理為基因突變，作用的時期在分裂間期，所以材料必須有分裂能力的。顯隱性關系確定的實驗設計通常有2種思維方法，即定義法和性狀分離法。（1）同一性狀的2種表現(xiàn)類型（即一對相對性狀，完全顯性遺傳）的親本雜交，不論正交，還是反交，F(xiàn)_１后代數(shù)量足夠大且總是為某1種表現(xiàn)類型（即表現(xiàn)型相同），則F_１表現(xiàn)出來的哪個親本性狀為顯性性狀，F(xiàn)_１未表現(xiàn)出來的哪個親本性狀為隱性性狀。這種方法叫定義法。（2）選擇1對或多對表現(xiàn)類型相同的個體雜交（植物個體自交屬于這種情況），若后代出現(xiàn)性狀分離即“無中生有”，那么可以判斷“親本性狀”為顯性性狀，“新性狀”（即與親本不同的性狀）為隱性性狀。這種方法叫性狀分離法。