2003年国际生物学奥林匹克竞赛实验考试试题(5)

第四实验室:遗传学实验实验1菜豆种皮颜色遗传方式的遗传分析完成本题的时间是25min材料与设备亲代种子(P1)——(样品No.1)亲代种子(P2)——(样品No.2)杂交种子(F1)——(样品No.3)分析用品系种子(La)——(样品No4)Fa带种子——(样品No.5)盛种子的盘子2个白纸1张菜豆种皮颜色由一系列基因控制,这些基因分别控制色素的合成,种皮颜色的分布,以及增色、淡化或者以某种方式改变颜色的修饰基因。在预实验中,两种种皮颜色不同菜豆(P1和P2)的杂交育种实验。用杂交子1代的种子进行栽培实验,长成的杂合个体(F1)得F1表型种子。下一阶段实验用子一…     

水稻红米的遗传分析与组织学研究

用来源于倍加单倍体的红米水稻（rdh）与无色米水稻做正反交,结果表明：杂种F1种子颜色由其所着生的母体植株基因型决定.当rdh作母本时,所结下的F1种子全是红色,当蜀恢527,蜀恢168,蜀恢368三个具有无色颖果皮（简称无色米）水稻作母本时,所结下的F1种子全是无色的.而且不管母本有没有颜色,所产生的F2种子都是红色,F3代产生红色种子与无色种子的单株分离,而且红色种子的单株对无色种子的单株是3：1（1%水平达极显著）,根据杂种F1、F2和F3代种子颜色和植株分离比例,rdh种子红色表现型是由单显性基因控制的,并受母性影响.组织学研究发现rdh颖果皮有3个基本的结构层：果皮、种皮和糊粉层.果皮是类黄酮色素累积的部位,红色色素就在果皮层累积.在未成熟的种子中,种皮是累积叶绿素的部位,在成熟种子中叶绿素消失.在未成熟的种子中,糊粉层白色.显微镜分析灌浆期的rdh种子不显红色,而显绿色,绿色来自于种皮,果皮无色透明.风干期的rdh种子显示：红色色素在果皮层累积,同期种皮的绿色清晰可见.rdh成熟种子红色色素急剧增加,同期绿色渐渐消失,最后肉眼观测不到.组织切片显示种子外皮中,果皮是最厚的一层,糊粉层次之,种皮最薄.果皮外层由4列较小的长方形细胞构成,里层由5～8列不规则的细胞构成.种皮由3列薄壁细胞构成.糊粉层由5～8列椭圆形细胞构成.色素累积的发育时间实验显示红色的沉积是从种子风干期开始到完全成熟期为止.在蜀恢527无色种子中,绿色色素从受精后开始积累,到风干期达到最深;然后绿色开始变浅,成熟种子中没有绿色.比较而言,rdh种子在发育早期,从灌浆到风干期呈现的颜色与蜀恢527相同,均是绿色;但从风干期开始,较多的红色色素开始累积,到种子接近成熟,红色仍在加深,这时种皮的绿色还隐约可见;直到种子完全成熟,红色达到最深,同时绿色渐渐消失.     

豌豆“怀孕”——F2种子种皮、子叶性状教学的突破

1例题分析 例题：豌豆灰种皮对白种皮为显性,黄子叶对绿子叶为显性。每对性状的杂合子（F1）自交后代均出现3：1的性状分离比。请问以上种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自于对以下哪代植株所结种子的统计？（ ）     

脱水敏感的黄皮种子在发育中的可溶性蛋白变化

黄皮种子的子叶与胚轴,在发育前期蛋白质合成速率均高于后期。在发育过程中子叶的可溶性蛋白含量无明显变化,但在后期能新合成少数低分子量的热不稳定蛋白,可能是引起种子萌发的水解酶类。胚轴中可溶性蛋白单位干重含量高于子叶,而其成分不随发育而变化。ABA可促进发育后期黄皮种子胚轴中20kD蛋白的合成,但不能改变种子的脱水敏感性。     

桃儿七种子解剖结构及其萌发生长期形态特征

为探明种皮和胚乳是否是限制桃儿七种子萌发的主要因素,利用组织切片和显微技术,对桃儿七种子及其不同萌发期（1、7、14、21、28 d）解剖结构和播种后一定时期内（7~210 d）的植株生长形态进行观察。桃儿七种子由种皮、胚乳和胚构成。种皮包括外种皮和内种皮,外种皮致密规整,由外至内分别为栅状石细胞和表皮层细胞,内种皮由5~6层海绵细胞组成。胚乳占种子体积的绝大部分,包括珠孔胚乳和外胚乳。胚由胚根、胚轴和子叶组成,被致密种皮、多层珠孔胚乳和外胚乳包围。萌发期1~7 d胚根和胚轴开始伸长,7~14 d两片子叶分离,14~21 d胚根突破珠孔胚乳和种皮,21~28 d胚根、胚轴和子叶继续扩张伸长。种子播种210 d后可平均形成3片功能真叶和5条不定根。致密种皮（物理休眠）和多层胚乳（机械休眠）是限制桃儿七种子萌发的两个主要因素。     

脱水敏感的黄皮种子在发育中的可溶性蛋白变化

黄皮种子的子叶与胚轴,在发育前期蛋白质合成速率均高于后期。在发育过程中子叶的可溶性蛋白含量无明显变化,但在后期能新合成少数低分子量的热不稳定蛋白,可能是引起民种子萌发的水解酶类。胚轴中可溶性蛋白单位干重含量高于子叶,而其成分不随发育而变化。ＡＢＡ可促进发育后期黄皮种了胚轴中２０ｋＤ蛋白的合成,但不能改变种子的脱水敏感性。     

喜树种子萌发和幼苗发育过程中喜树碱含量的变化

在喜树种子萌发过程中 ,胚乳中喜树碱含量始终最高 ,但呈降低趋势 ;种皮中喜树碱含量较低 ,呈波动型上升 ;子叶和胚轴中喜树碱含量变化不明显。种子萌发后 ,随着幼苗的发育 ,子叶中喜树碱含量逐渐升高 ,出现最大值后迅速下降 ,胚轴、根和真叶中喜树碱含量持续降低 ,幼苗发育到一定时间后趋于稳定     

罗布麻种子形态结构的初步观察

阿白7号种子棕红色,线状圆柱形,种脐着生在基部一端,种脐到珠孔一端有1条显著与种子纵轴平行的沟。红4号红麻成熟种子呈黄棕色,枣核状,种脐在整个种子长度约1／2处。阿白7号种子一般长2.62mm,直径为0.42-0.71mm,千粒重400－500mg。阿红4号种子一般长2.74mm,直径0.38-0.58mm,千粒重350mg左右。罗布麻种皮由内,外两种皮构成。外种皮为1层细胞,除种脐外,形成一个连续组织包裹在整个种子表面,细胞排列紧密,胞壁木质化。内种皮由2层到多层薄壁细胞构成,红,白麻种皮构造基本相似,但白麻厚。种子的胚由子叶,胚茎生长点,胚轴和胚根组成,胚乳不甚明显,似与种皮紧密联结在一起的1层薄壁细胞。     

棉花纤维品质性状主要由母体植株基因型决定

摘要: 以海岛棉海1为供体亲本, 中221、中棉所36(中36)两个陆地棉品种(系)为轮回亲本配制了两套杂交回交的组合: 中36×海1组合和中221×海1组合。通过对这2套组合的不同世代群体杂交铃、自交铃纤维品质性状的分析, 结果: 以分离群体BC₁F₁为父本, 轮回亲本中221、中36分别为母本时, 母体植株上的杂交铃(BC₂F₀)的纤维品质性状与父本BC₁F₁群体植株上自交铃的纤维品质性状之间在平均值、极差和变异系数上存在显著差异, 相关性不显著, 而与母本(轮回亲本)值接近; 又以分离群体BC₂F₁为母本, 轮回亲本中221、中36分别为父本, 母体植株上的杂交铃(BC₃F₀)纤维品质与母本BC₂F₁群体植株上自交铃的纤维品质性状在平均值、极差和变异系数上接近, 除整齐度以外, 纤维长度、比强度、麦克隆值和伸长率都达到了极显著的正相关。这些结果表明, 杂交铃的纤维品质偏向母体植株上的自交铃的纤维品质, 父本花粉的基因型对杂交当代种子上的纤维品质没有显著的影响, 杂交铃种子上的纤维品质主要由当代种子的表皮细胞基因型即母体植株基因型决定, 而当代种子胚的基因型作用不明显。     

兰花蕉种子的解剖学和组织学研究

兰花蕉种子球形成或近球形,具表皮毛,种脊不明显,种子包括假种皮,种皮,外胚乳,内胚乳和胚五部分,假种皮具３～４条粗毛状裂片,包围种子或不定向伸展,裂片最外方为１层表皮细胞和１～３层厚壁细胞,内方为薄壁细胞;表皮细胞和厚壁细胞的壁增厚并木质化,成熟时裂片下部１／２段中空,种皮由外珠被发育而来,但内珠被在种子发育后期才萎缩,种皮分化为外种皮,中种皮与内种皮;外种皮由１层有皮细胞构成,其细胞壁增厚并木质     

杉木与柳杉人工杂交种子发育的软X-射线判断及种子萌发和幼苗生长的观察(英文)

进行了杉木属（ＣｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａＲ．Ｂｒ．）与柳杉属（ＣｒｙｐｔｏｍｅｒｉａＤ．Ｄｏｎ）的属间人工杂交,结果如下：１．从７６个经人工授粉后获得的球果中脱落的种子大量是空瘪的。对外观较饱满的种子６２８粒进行了软Ｘ射线检查,其中无胚的５９７粒（９５．６％）,胚发育不全的１７粒（２．７％）,胚发育完全的只有１４粒（２．２％）。２．种子萌发试验表明,经软Ｘ射线照射判断的、具发育完全胚的种子可以萌发形成幼苗,而具发育不完全胚的种子不能萌发。３．在生理上,杂种幼苗下胚轴的生长速度、种皮脱落和子叶张开的日期、上胚轴的伸长、１１月龄幼苗的分枝和出芽等均落后于母本;在形态上,１１月龄杂种幼苗较矮而瘦弱,叶呈线形,母本较高而粗壮,叶呈线状披针形。４．可以认为本杂交实验得到真实的杂种。杉木属与柳杉属杂交成功,表明此二属密切的亲缘关系,具有分类学和系统发育的意义。     

孟德尔的杂交实验一个母本豌豆植株上同时出现两种颜色籽粒的原因是什么?

种子的颜色是与母本有关还是与父本有关，还是与母本和父本都有关呢?若说杂交产生的种子颜色只与母本有关，那么孟德尔的一个母本豌豆植株上为什么会因父本花粉的不同而同时出现两种颜色的籽粒呢(见现行高中生物必修课本遗传学部分)?若说种子的颜色是由亲本的显性基因决定，那为什么花生等种子的颜色又只由母本决定而与父本无关呢?     

杧果果实及种子的发育和成熟特性(简报)

杧果花后70～110天,种子及子叶鲜重持续增加。种子及其各组分的含水量在花后70～90天基本不变(81％～86％),90天时种子有70％的发芽率。90～110天后种子、子叶及种皮含水量降至64％左右,胚轴含水量只降至75％,110天时种子发芽率达97％。杧果种子发育中缺乏成熟干燥过程。     

孟德尔的豌豆杂交实验所用的7对相对性状中到底有没有种皮性状(灰色、白色)?

答 :有些教科书将豌豆种皮的灰褐色与白色这对相对性状包括在孟德尔豌豆杂交试验用的 7对相对性状内 ,但另一些教科书则将种皮色换成花的颜色 (红花与白花 ) ,其实这并不矛盾。理由如下 :为方便假定控制豌豆花色的是 C- c基因座 ,并且已知该基因座位于第 1对染色体上 ,通过观察知 C显性基因在控制红花的同时 ,也控制种皮的灰褐色 ,此外还控制叶腋的有色斑。这就是所谓“一因多效”现象 ,即 1对基因可影响多个性状发育的现象。孟德尔的豌豆杂交实验所用的7对相对性状中到底有没有种皮性状(灰色、白色)?…     

血皮槭种子休眠机制研究

利用抑制物生物测定法和酸蚀技术研究了血皮槭种子休眠的原因。血皮槭种子吸水是一个非常缓慢的过程,在140 h以后种子含水量才能达到68%左右。酸蚀处理种子3 h,虽然没有加快种子的吸水速率,但能较好得使果皮变薄,也不影响种子的生活力。种子的各部位（果皮、种皮、子叶、胚根）均含有抑制物质,对小白菜种子的发芽率及胚根生长有很强的抑制作用,子叶各种处理水浸提液的抑制作用最强,果皮和种皮次之。血皮槭种子休眠主要由种壳机械障碍和种胚生理休眠两重因素导致,因此如何克服致密果壳而使激素能接触生理休眠的种胚是打破其种子休眠的关键技术。     

‘哲引3号’ב北京杨’杂交子代悬浮细胞系的建立和植株再生

采用“固—液—液—固”培养方法,分别以［‘哲引3号杨’（Populus pseudo-simonii×P.nigra ‘Zhenyin3#’）ב北京杨’（P.×beijingensis）］杂交子代的种子、子叶和下胚轴为材料,开展了多个杂交子代悬浮细胞系建立和培养研究,结果显示：（1）不同基因型的种子愈伤诱导率差异显著,不同基因型的子叶、下胚轴愈伤诱导率差异不显著;不同基因型的初始悬浮细胞系密实体积差异均显著。（2）采用静置分层和细胞筛双层过滤结合的方法能把游离胚性细胞从初始悬浮细胞系中分离出来,不同基因型来源的游离胚性细胞数量差异不显著。（3）种子和子叶来源的胚性悬浮细胞系能在不含NH+4的液体培养基中诱导出球形愈伤,这些愈伤薄片能在含有CPPU的分化培养基上实现植株再生,最后共获得了20个基因型的来自种子球形愈伤的再生植株和另外20个基因型的来自子叶球形愈伤的再生植株。     

花生种子内源ABA含量变化及其与活力的关系

花生（Ａｒａｃｈｉｓ ｈｙｐｏｇａｅａ Ｌ．）种子发育过程中,胚轴内源ＡＢＡ 含量一直是增加的;种皮内源ＡＢＡ含量在果针入土后４０ ｄ 最大,然后急剧下降;子叶内源ＡＢＡ 含量在果针入土后６０ ｄ 出现高峰,然后有轻微下降。种子活力指数和萌发时内源ＡＢＡ 的净下降量有密切关系。甘露醇可促进离体胚内源ＡＢＡ 合成,１－甲基－３－苯基－５（３－［三氟甲基］－苯基－４－（１氢）－吡啶）抑制子叶内源ＡＢＡ 的合成,子叶和胚轴存在不同的ＡＢＡ 合成途径。种子早熟和早萌处理时,内源ＡＢＡ 含量都下降,胚轴在种子由发育向萌发转换中起着十分重要的作用     

离体发育和萌发中花生种子不同部份内源ABA含量的变化

离体发育和萌发中花生种子不同部份的内源ＡＢＡ含量变化存在明显的差异．种皮和子叶内存在ＡＢＡ的Ｃ（４０）生物合成途径,胚轴内恻为Ｃ（１５）生物合成途径．种子内源ＡＢＡ含量变化和种子活力有密切关系．     

黄连木果实中油体的发育

黄连木（Pistacia chinensis）是一种重要的木本油料植物,其果实中贮存着大量的油脂,这些油脂分子主要存在于果皮、种皮和胚的油体中。在光学显微镜下观察发现,果皮中油的积累开始于果实发育晚期,果皮开始变红时;种皮中油体的发育开始于果实发育早期;胚中油体的发育开始于球形胚时期。透射电子显微镜观察结果显示,种皮和胚中的油体形成于内质网,而果皮中的油体则分别由内质网、质体和液泡形成。尼罗红荧光标记显示,内质网形成的油体始终以独立单元的形式存在。种皮和胚中也贮藏蛋白体,但发育晚于油体。果皮、种皮和子叶中都贮存少量的淀粉粒。     

刺毛碱蓬种子多型性及其对极端盐渍环境的适应

采用盆栽和生长箱培养方法,对真盐生植物刺毛碱蓬2种形态种子的发育形态特点和萌发过程中对盐度响应的特征进行研究,以了解其对极端盐渍环境的适应.结果表明:(1)在施加0.2%～0.6% NaCl条件下刺毛碱蓬种子产量对盐度增加存在正响应,且在不同生长时期产生形态特征完全不同的2种形态种子,其中一种体积较大、种皮较软且脱水子叶为深绿色(简称软皮种子),软皮种子成熟、干燥脱水后的子叶中有叶绿素存在;另一种体积较小、种皮坚硬且子叶为白色(简称硬皮种子).(2)对2种形态成熟的脱水种子分别在去离子水和700 mmol·L-1 NaCl溶液中浸泡0、12、24 h后测定其种子萌发率、子叶叶绿素含量及光合作用能力的变化,结果发现,无论是否有盐胁迫,软皮种子吸水后的总萌发率均显著高于硬皮种子;软皮种子吸水3 h后即能检测到光合放氧,但经盐处理的种子与去离子水处理的种子其光合放氧能力无显著差别.(3)刺毛碱蓬2种形态的种子在高盐度条件下具有分批次萌发的特征;软皮种子子叶含有叶绿素在吸水后不久进行光合作用并形成幼苗,而硬皮种子萌发迟,但传播扩散远,这些特征在种子萌发和种群建成过程中起到了分摊萌发风险的作用,使刺毛碱蓬具有对更大范围盐渍环境的适应特性.