Question

5．水稻白葉枯病病菌可使水稻葉片形成病斑導致水稻減產(chǎn)．研究者將野生稻中找到的抗白葉枯病基因X轉入水稻植株中，培育出抗白葉枯病水稻，對其白葉枯病抗性進行鑒定和遺傳分析．
（1）將基因X與載體結合構建基因表達載體，用農桿菌轉化法導入感病水稻，獲得T₀代植株．
（2）用無菌水稀釋白葉枯病菌液，接種于T₀代植株，以病斑面積占葉片面積的百分率（M）作為抗病反應參數(shù)，以接種白葉枯病病菌的感病水稻作為感病對照，篩選抗病植株．
（3）選T₀代植株中M為1%，PCR鑒定基因X為陽性的植株種植，收獲自交（填“自交”、“雜交”或“測交”）種子種植獲得T₁代，對T₁代進行抗病及分子鑒定，其結果如下表所示：（注：15%為抗感界限）

百分率（M）	株數(shù)	PCR鑒定結果
＞15%	11	陰性
15～10%	0	-
＜10%	34	陽性

據(jù)表分析，T₁代的抗病性狀出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象，說明T₀代植株為（轉基因）雜合子．最早在T₂代能夠選擇到穩(wěn)定遺傳的抗病植株．
（4）T₁代某一植株表現(xiàn)為感病，但PCR檢測為陽性，最可能的原因是插入的基因X不表達（或“低表達”、“突變”）造成的．
（5）研究人員發(fā)現(xiàn)有一轉基因水稻植株自交后代的統(tǒng)計結果中，抗白葉枯病植株：不抗白枯葉病植株=15：1，檢測其轉入的基因X功能正常，推測轉入了兩個抗性基因，且兩個抗性基因位于非同源染色體上．

Answer 1

分析 根據(jù)基因工程的操作，是將一個基因導入到受體細胞中，因此可以用基因型為Aa的雜合子表示轉基因植物．
而Aa基因型的個體自交會發(fā)生性狀分離，即會出現(xiàn)3（1AA、2Aa）：1（aa）的分離比．
15：1是基因自由組合定律中9：3：3：1分離比的變式，因此表明是位于非同源染色體上的兩對等位基因控制一對相對性狀．

解答 解：（1）目的基因和運載體結合可以構建基因表達載體．
（2）要稀釋白葉枯病菌液，防止雜菌污染，必須使用無菌水；由于白葉枯病病菌可使水稻葉片形成病斑，因此可以病斑面積占葉片面積的百分率（M）作為抗病反應參數(shù)，對照組應該用接種白葉枯病病菌的感病水稻，才能證明植株的抗病性狀．
（3）根據(jù)表格中T₁代表現(xiàn)型比例可知，陽性（抗感）：隱性=3：1，這是雜合子自交的結果．因此說明親代即T₀代為雜合子，T₀代自交產(chǎn)生的T₁代出現(xiàn)性狀分離．由于T₁代不一定為純合子（AA或Aa），故需要自交得到的T₂代中不出現(xiàn)性狀分離的即為純合子．
（4）由于PCR檢測為陽性，說明目的基因已經(jīng)導入，而植株表現(xiàn)為感病，最可能的原因是目的基因未表達，或表達程度低，或者發(fā)生基因突變．
（5）由于轉基因水稻植株自交后代的統(tǒng)計結果中，抗白葉枯病植株：不抗白枯葉病植株=15：1，該比例是兩對相對性狀的雜合子自交結果的變式，即9：3：3：1的變式，說明抗白病和不抗白葉病這對相對性狀是受兩對等位基因控制的，符合基因的自由組合定律，應該位于非同源染色體上．
故答案為：
（1）基因表達載體（或“重組DNA”）
（2）無菌水   病斑面積     接種白葉枯病病菌的感病水稻
（3）自交     性狀分離    （轉基因）雜合子       T₂
（4）不表達（或“低表達”、“突變”）   
（5）非同源染色體

點評 本題考查了基因工程以及遺傳定律的相關知識，意在考查考生的分析能力、實驗設計能力和應用能力，具有一定的難度．考生要明確具有目的基因的受體細胞相當于雜合子，因此不能穩(wěn)定遺傳；考生還要能夠靈活運用3：1和9：3：3：1的分離比解決相關問題，并明確遺傳定律的實質．