Question

【題目】（野生型水稻基因M會突變為m，隱性純合子表現為雄性不育，雄性不育植株不能產生可育花粉，但能產生正常雌配子。

（1）水稻的花為兩性花，自花授粉并結種子。在雜交育種時，雄性不育植株的優點是無需進行______，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生交換的三個基因M、P和R（P是與花粉代謝有關的基因，R為紅色熒光蛋白基因）與Ti質粒連接，構建重組DNA，通常可通過_________法轉入雄性不育水稻植株細胞中，獲得轉基因植株，如下圖所示：

（3）轉基因植株（核DNA中僅插入M、P、R基因各一個）自交后代中，雄性不育植株為_______熒光植株。正常情況下，無熒光植株與紅色熒光植株性狀分離比應為_______，已知產生上圖中兩種植株的比例與P基因有關，則P基因對花粉的影響是__________________________。

（4）在育種中，以轉基因植株自交產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。因雄性不育植株_________M、P、R基因，且轉基因植株中含M、P、R基因的花粉_______，所以M、P、R基因不會隨著花粉擴散，防止了基因污染。

Answer 1

【答案】去雄 農桿菌轉化 無 1：3 使帶有P基因的花粉敗育 不含 不育

【解析】

1、將目的基因導入受體細胞的方法

（1）將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法等，其中采用最多的方法是農桿菌轉化法。

（2）將目的基因導入動物細胞通常采用顯微注射法。

（3）將目的基因導入微生物細胞最常用的方法是感受態細胞法。

2、據題意可知，轉基因植株（基因型為MmPR）產生配子的基因型及比例為MPR∶m=1∶1。

（1）由“水稻的花為兩性花，自花授粉并結種子”以及“雄性不育植株不能產生可育花粉，但能產生正常雌配子”可知，在雜交育種時，雄性不育植株的優點是無需進行去雄，大大減輕了雜交操作的工作量。

（2）將目的基因導入受體細胞，受體細胞不同，通常采用的方法也不一樣，將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農桿菌轉化法。因此，重組DNA可通過農桿菌轉化法導入雄性不育水稻植株細胞中，獲得轉基因植株。

（3）轉基因植株（基因型為MmPR）產生配子的基因型為MPR和m，自交后代中雄性不育植株的基因型為mm，無R基因（紅色熒光蛋白基因），不會表達產生紅色熒光蛋白，因此為無熒光植株。正常情況下，自交后代的基因型及比例為MMPPRR（紅色熒光）∶MmPR（紅色熒光）∶mm（無熒光）=1∶2∶1，故無熒光植株與紅色熒光植株性狀分離比應為1∶3。圖中出現無熒光植株與紅色熒光植株性狀分離比為1∶1，結合“P是與花粉代謝有關的基因”進行分析，可以推測出帶有P基因的花粉敗育。

（4）在育種中，以轉基因植株自交產生的雄性不育植株（基因型為mm）為母本，以其它水稻品種為父本進行雜交，獲得雜交水稻，可以防止基因污染：一方面，雄性不育植株的基因型為mm，不含M、P、R基因；另一方面，由于帶有P基因的花粉敗育，且基因M、P、R緊密連鎖不發生交換，導致M、P、R基因不會隨著花粉擴散。