Question

6．二倍體植物柴油樹的種子榨出的油稍加提煉就可成為柴油．為了實現(xiàn)大規(guī)模生產，科學家在“神州六號飛船”上搭載了四株珍貴的試管苗．
（1）為了獲得高產柴油品系，以幼苗作為實驗材料的理由是幼苗期細胞分裂旺盛，較易獲得突變基因．
（2）試管苗返回地面后，為了在短時間內擴大幼苗數(shù)量，應該運用植物組織培養(yǎng)技術，其中大部分植物的產油量基本不變（填“增加”、“減少”或“基本不變”）．
（3）科學研究發(fā)現(xiàn)，某些種類的細菌能將“前體物質”轉化為柴油．已知產油的代謝途徑如圖．
①從來源看，“油”可以來源于微生物，也可以來源于動植物，如：細菌的質粒上，二倍體植物柴油樹種子細胞的染色體上都含有控制抗生素合成的基因；在基因結構上，后者區(qū)別于前者的主要表現(xiàn)為編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的．
②若通過生物工程，利用枯草桿菌大量獲得這種“柴油”，請簡述其操作方法a、提取柴油樹中控制“油”合成的基因（A基因和B基因），與質粒結合，導入枯草桿菌，篩選出能合成“油”的菌株；b、利用發(fā)酵工程生產“油”．注意發(fā)酵過程需要嚴格控制溫度、pH等條件，因為環(huán)境條件的改變會影響菌種的生長繁殖和代謝產物的形成．
（4）現(xiàn)有AaBb的個體，為盡快獲得高產穩(wěn)產植物，選用的育種方法是單倍體育種．

Answer 1

分析 雌雄同株異花的二倍體植物柴油樹，無性染色體，基因組與染色體組數(shù)目相同．“神州六號”飛船上作了搭載幼苗屬于誘變育種，原理是基因突變．據(jù)圖分析，產油必需同時具備A和B基因，說明基因能控制酶的合成控制代謝過程．

解答 解：（1）由于幼苗期細胞分裂旺盛，較易獲得突變基因，所以為了獲得高產柴油品系，在“神州六號飛船”上搭載幼苗作為實驗材料．
（2）試管苗返回地面后，為了在短時間內擴大幼苗數(shù)量，應該利用植物細胞的全能性，運用植物組織培養(yǎng)技術．由于基因突變的低頻性，所以大部分植物的產油量基本不變．
（3）科學研究發(fā)現(xiàn)，某些種類的細菌能將“前體物質”轉化為柴油．根據(jù)產油的代謝途徑：
①從來源看，“油”可以來源于微生物，也可以來源于動植物，如：細菌的質粒上，二倍體植物柴油樹種子細胞的染色體上都含有控制抗生素合成的基因；在基因結構上，真核生物的基因區(qū)別于原核生物的基因主要表現(xiàn)為編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)．
②若通過生物工程，利用枯草桿菌大量獲得這種“柴油”，其操作方法為：
a、提取柴油樹中控制“油”合成的基因（或A基因和B基因），與質粒結合，導入枯草桿菌，篩選出能合成“油”的菌株；
b、利用發(fā)酵工程生產“油”生長繁殖和代謝產物的形成．
注意發(fā)酵過程需要嚴格控制溫度、pH等條件，因為環(huán)境條件的改變會影響菌種的生長繁殖和代謝產物的形成．
（4）要在最短時間內獲得能穩(wěn)定遺傳的產油植株必須利用染色體數(shù)目變異原理進行單倍體育種，即采用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體幼苗，用秋水仙素溶液處理得到染色體數(shù)目恢復正常的植株，從中選出符合要求的植株．
故答案為：
（1）幼苗期細胞分裂旺盛，較易獲得突變基因    
（2）植物組織培養(yǎng)   基本不變
（3）①質粒    染色體（或核DNA）     編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的（或編碼區(qū)由內含子和外顯子組成） 
②a、提取柴油樹中控制“油”合成的基因（或A基因和B基因），與質粒結合，導入枯草桿菌，篩選出能合成“油”的菌株；b、利用發(fā)酵工程生產“油”生長繁殖和代謝產物的形成
（4）單倍體育種

點評 本題考查基因與性狀的關系及自由組合定律的知識，意在考查學生分析問題、理解和計算能力，屬于中檔題．