Question

【題目】(16分)回答下面生物育種過程的相關(guān)問題

Ⅰ基因工程常用的受體菌——土壤農(nóng)桿菌能將自身Ti質(zhì)粒的T－DNA整合到植物染色體DNA上(每條染色體上可整合1或2個(gè)T－DNA，不影響同源染色體聯(lián)會(huì))，誘發(fā)植物形成腫瘤。T－DNA 中含有植物生長(zhǎng)素合成酶基因(S)和細(xì)胞分裂素合成酶基因(R)，它們的表達(dá)與否能影響相應(yīng)植物激素的含量，進(jìn)而調(diào)節(jié)腫瘤組織的生長(zhǎng)與分化。請(qǐng)回答下列問題。

(1)Ti質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是 。植物形成的腫瘤組織實(shí)質(zhì)是愈傷組織，所以植物組織形成腫瘤的過程叫 。

(2)清除剛形成的腫瘤組織中的土壤農(nóng)桿菌，將腫瘤組織轉(zhuǎn)移到 培養(yǎng)基培養(yǎng)，可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植株。如果培養(yǎng)基中兩種植物激素含量比例適中，若腫瘤組織分化形成 ，表明T－DNA片段中的R基因表達(dá)，S基因未表達(dá)。

(3)如果將抗蟲基因插入T－DNA片段內(nèi)，通過上述過程得到的轉(zhuǎn)基因植株抗蟲基因成功表達(dá)的標(biāo)志是植株 。

(4)假設(shè)開始的每個(gè)細(xì)胞都成功導(dǎo)入了兩個(gè)抗蟲基因，且它們的T－DNA都連接到染色體上，抗蟲基因在染色體上的分布會(huì)影響抗蟲性狀在后代中的表現(xiàn)，讓這樣的植物(雌雄同體)自交，它們產(chǎn)生的F1植株抗蟲與不抗蟲的性狀分離比可能有 種。

Ⅱ為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法，過程如下，請(qǐng)回答：

(1)從對(duì)該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成________幼苗。

(2)用γ射線照射上述幼苗，然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有__________________。

(3)取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，獲得純合______(“二倍體”或“四倍體”)，移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。

(4)對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做進(jìn)一步研究，可以選用抗性植株與純合敏感型植株雜交，如果________，表明抗性是隱性性狀。F1自交，若F2的性狀分離比為63(敏感)∶1(抗性)，初步推測(cè) 。

Answer 1

【答案】（除注明外，每空2分，共16分））

Ⅰ(1)DNA(或脫氧核糖核酸) (1分) 脫分化(或去分化) (1分)

(2)MS(組織培養(yǎng)) (1分) 生芽瘤 (3)表現(xiàn)了抗蟲性狀(1分) (4)3

Ⅱ(1)單倍體 (1分) (2)抗該除草劑的能力 (3)二倍體 (1分)

(4)F1都是敏感型 該抗性植株中有三個(gè)基因發(fā)生了突變（或抗性性狀由三對(duì)基因控制），且它們位于非同源染色體上(只要答出線上內(nèi)容就得分）

【解析】

試題分析：Ⅰ(1) Ti質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是DNA(或脫氧核糖核酸)。植物形成的腫瘤組織實(shí)質(zhì)是愈傷組織，所以植物組織形成腫瘤的過程叫脫分化(或去分化)。

(2) 基因工程的操作環(huán)境是在生物體外，將含有目的基因的離體是組織細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植物，需借助植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)常用的培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基，因此需將清除土壤農(nóng)桿菌的腫瘤組織轉(zhuǎn)移到MS培養(yǎng)基培養(yǎng)，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植株。題圖顯示：T－DNA片段中的R基因表達(dá)、S基因未表達(dá)會(huì)形成生芽瘤，所以如果培養(yǎng)基中兩種植物激素含量比例適中，若腫瘤組織分化形成生芽瘤，則表明T－DNA片段中的R基因表達(dá)，S基因未表達(dá)。

(3) 轉(zhuǎn)基因植株抗蟲基因成功表達(dá)的標(biāo)志是植株表現(xiàn)了抗蟲性狀。

(4)依題意“每條染色體上可整合1或2個(gè)T－DNA、不影響同源染色體聯(lián)會(huì)”可知：若每個(gè)細(xì)胞都成功導(dǎo)入了兩個(gè)抗蟲基因，且它們的T－DNA都連接到染色體上，則成功導(dǎo)入的兩個(gè)抗蟲基因有3種情況：①分別整合到一對(duì)同源染色體的兩條染色體上，②分別整合到兩條非同源染色體上，③均整合到同一條染色體上，在上述3種情況下，讓這樣的植物(雌雄同體)自交，它們產(chǎn)生的F1植株抗蟲與不抗蟲的性狀分離比依次為1:0、15:1、3:1，即可能有3種。

Ⅱ(1)單倍體育種常用的方法是花藥離體培養(yǎng)，所以從對(duì)該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成的幼苗為單倍體。

(2) 用γ射線照射上述幼苗，然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有抗該除草劑的能力。

(3) 取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，獲得純合二倍體。

(4) 如果抗性是隱性性狀，則選用抗性植株與純合敏感型植株雜交，F(xiàn)1都是敏感型。F1自交，若F2的性狀分離比為63(敏感)∶1(抗性)，即抗性在F2中占1/64＝(1/4)3，說明該抗性性狀由三對(duì)基因控制，且它們位于非同源染色體上。