已知二倍体番茄红果（A）对黄果（a）为显性，双子房（B）对多子房（b）为显性，高蔓（C）对矮蔓（c）为显性．现有三个纯系品种：Ⅰ（黄色、多子房、高蔓），Ⅱ（黄色、双子房、矮蔓

Question

已知二倍体番茄红果（A）对黄果（a）为显性，双子房（B）对多子房（b）为显性，高蔓（C）对矮蔓（c）为显性．现有三个纯系品种：Ⅰ（黄色、多子房、高蔓），Ⅱ（黄色、双子房、矮蔓），Ⅲ（红色、双子房、高蔓），为了快速获取红色、多子房、矮蔓纯系新品种．
（1）请完善以下实验步骤．
第一步：Ⅰ×Ⅱ→获得植株Ⅳ，让Ⅳ自交，从子代中选取黄色、多子房、矮蔓植株Ⅴ．
第二步：______
第三步：______
（2）将上述植株的离体细胞与植株Ⅴ的离体细胞融合，形成杂种细胞．
①促进融合时常采用的化学诱导剂是______．
②请画出该融合细胞中控制红色与黄色这对性状的染色体组成图，并标明相关基因．______
（3）据报道，番茄红素具有一定的防癌效果．科学家将含有酵母S-腺苷基蛋氨酸脱羧酶基因（简称S基因）cDNA片断导入普通番茄植株，培育了番茄红素高的新品种．
①获得cDNA片断的方法是______．
②假设S基因的一条链A和T的总量为2400个，占该片断总碱基的60%，用PCR扩增该基因，该基因复制n次共要dGTP______个．
③为确保S基因在番茄中表达，在构建基因表达载体时应插入特定的______．
④将基因表达载体导入番茄的方法有农杆菌转化法______和______等．

Answer 1

（1）因为单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，所以为了“快速”获取红色、多子房、矮蔓纯系新品种，应采用单倍体育种法．实验步骤为：Ⅰ×Ⅱ→获得植株Ⅳ，让Ⅳ自交，从子代中选取黄色、多子房、矮蔓植株Ⅴ；Ⅴ×Ⅲ→植株Ⅵ；取Ⅵ的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理幼苗，即可获得红色、多子房、矮蔓纯系新品种．
（2）①促进植物细胞融合时常采用的化学诱导剂是聚乙二醇（PEG）．
②由于培育出的新品种为纯合的红果（AA），而V植物为黄果（aa），因此两个细胞融合后，细胞的基因型为AAaa，则画图时只需画出两对同源染色体上的AAaa基因即可．
（3）①将杂种细胞培育成杂种植株要采用植物组织培养技术．cDNA是以mRNA为模板反转录形成的，所以获得cDNA片断的方法是逆转录法．
②假设S基因的一条链A和T的总量为2400个，占该片断总碱基的60%，则DNA分子碱基数=2400÷60%×2=8000个．由于A和T占该片断总碱基的60%，则占整个DNA分子也为60%，因此C和G占整个DNA分子为40%，碱基G占20%，则一个DNA分子中G有1600个．用PCR扩增该基因，该基因复制n次共要dGTP=1600×（2ⁿ-1）个．
③为确保S基因在番茄中表达，在构建基因表达载体时应插入特定的启动子．
④将基因表达载体导入植物细胞的方法有：花粉管通道法、农杆菌转化法、基因枪法．
故答案为：
（1）第二步：Ⅴ×Ⅲ→植株Ⅵ
第三步：取Ⅵ的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理幼苗，即可获得红色、多子房、矮蔓纯系新品种
（2）①聚乙二醇（PEG）     ②
（3）①逆转录法   ②1600×（2ⁿ-1）
③启动子    ④花粉管通道法、基因枪法