Question

【題目】水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隱性突變體（正常基因M突變?yōu)閙)。雄性不育植株不能產(chǎn)生可育花粉，但能產(chǎn)生正常雌配子。

（1）水稻的花為兩性花，自花授粉并結(jié)種子。在雜交育種時，雄性不育植株的優(yōu)點是無需進行________，大大減輕了雜交操作的工作量。

（2）我國科研人員將緊密連鎖不發(fā)生交換的三個基因M、P和R(P是與花粉代謝有關(guān)的基因，R為紅色熒光蛋白基因）與Ti質(zhì)粒連接，構(gòu)建________，通過__________法轉(zhuǎn)入雄性不育水稻植株細胞中，獲得轉(zhuǎn)基因植株，如下圖所示。

（3）向雄性不育植株轉(zhuǎn)入M基因的目的是讓轉(zhuǎn)基因植株_________。轉(zhuǎn)基因植株自交后代中，雄性不育植株為_______熒光植株，由無熒光植株和紅色熒光植株的性狀分離比為_____分析，P基因的功能是_______。

（4）雄性不育植株不能通過自交將雄性不育的特性傳遞給它的子代，而育種工作者構(gòu)建出的轉(zhuǎn)基因植株的特點是________________。

（5）以轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的雄性不育植株為母本，以其它水稻品種為父本進行雜交，獲得雜交稻。轉(zhuǎn)基因植株中的M、P和R基因不會隨著這種雜交稻的花粉擴散，這是由于轉(zhuǎn)基因植株__________，因此保證了雄性不育植株和雜交稻不含M、P和R基因。

Answer 1

【答案】 去雄 重組DNA 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 雄配子可育 無 1:1 使帶有P基因的花粉敗育 自交后既產(chǎn)生雄性不育植株，用于育種，也可產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植株用于保持該品系 緊密連鎖的M、P和R基因不會發(fā)生交換（即M、R基因不會出現(xiàn)在沒有P基因的花粉中）；而且含有P基因的花粉是失活的

【解析】試題分析：本題是對基因工程、雜交育種、遺傳的基本定律的綜合考查，意在考查學(xué)生的識記能力和理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。需要學(xué)生從材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題。能正確分析題圖，從圖中提取信息準確答題。解答本題要求學(xué)生識記基因工程的操作步驟及各步驟中需要注意的細節(jié)，識記基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等；識記將目的基因?qū)�入受體細胞，根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。

（1）雄性不育植株不能產(chǎn)生可育花粉，但能產(chǎn)生正常雌配子。因此在雜交育種時，雄性不育植株的優(yōu)點是無需進行去雄，大大減輕了雜交操作的工作量。

（2）我國科研人員將緊密連鎖不發(fā)生交換的三個基因M、P和R(P是與花粉代謝有關(guān)的基因，R為紅色熒光蛋白基因）與Ti質(zhì)粒連接，構(gòu)建重組DNA。將目的基因?qū)�入受體細胞，受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣，導(dǎo)入植物細胞（雄性不育水稻植株）常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。

（3）由題意可知M是正�？捎�基因，因此向雄性不育植株轉(zhuǎn)入M基因的目的是讓轉(zhuǎn)基因植株的雄配子可育。由于轉(zhuǎn)基因植株自交后，產(chǎn)生的雄性不育植株的基因型為mm，無紅色熒光蛋白基因，不會表達出相應(yīng)的熒光蛋白進而不會出現(xiàn)熒光，因此雄性不育植株為無熒光植株，正常情況下，轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的無熒光植株與紅色熒光植株的比值為1：3，由無熒光植株和紅色熒光植株的性狀分離比為1：1分析，P基因的功能是使帶有P基因的花粉敗育。

（4）雄性不育植株不能通過自交將雄性不育的特性傳遞給它的子代，而育種工作者構(gòu)建出的轉(zhuǎn)基因植株的特點是自交后既產(chǎn)生雄性不育植株，用于育種，也可產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植株用于保持該品系。

（5）以轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的雄性不育植株為母本，以其它水稻品種為父本進行雜交，獲得雜交稻。轉(zhuǎn)基因植株中的M、P和R基因不會隨著這種雜交稻的花粉擴散，這是由于轉(zhuǎn)基因植株緊密連鎖的M、P和R基因不會發(fā)生交換（即M、R基因不會出現(xiàn)在沒有P基因的花粉中）；而且含有P基因的花粉是失活的，因此保證了雄性不育植株和雜交稻不含M、P和R基因。