题目内容
【题目】水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。 现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的 DNA 序列设计特异性引物,用 PCR 方法可将样本中的 R1、r1、R2、r2、R3、r3 区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。并且研究发现, 水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3 等)编码的蛋白,也需要 Mp 基因(A1、A2、A3 等)编码的蛋白。只有 R 蛋白与相应的 A 蛋白结合,抗病反应才能被激活。
用甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的 R1、r1 进行 PCR 扩增。已知 R1 比r1 片段短。如下为扩增结果。请分析选项中正确的是:
A.水稻种植区的 Mp 是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含不同抗病基因的水稻品种,将会引起 Mp 种群基因频率改变,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用
B.为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株, 育种步骤的正确排序是先将甲×乙,得到F1R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代,再用 PCR 方法选出 R1R1R2R2R3R3 植株
C.若基因型为 R1R1r2r2R3R3 和 r1r1R2R2R3R3 的水稻,被基因型为 a1a1A2A2a3a3 的 Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为抗病、感病
D.研究人员每年用 Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是 Mp 的A1 基因发生了突变。
【答案】D
【解析】
1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合;
2、根据基因的DNA序列设计特异性引物,PCR方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
A、由于Mp有多种不同基因型的个体,而单一抗病类型的水稻只对其中一种Mp有抗性,长期种植这一种类型将会引起Mp种群中其他类型的个体大量繁殖,其A基因频率升高,该品种不能对其他类型的Mp有抗性,导致其抗病性逐渐减弱直至丧失,无法再生产中继续使用,A错误;
B、在较短时间内将甲、乙、丙三重品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,应先让甲×乙,得到F1基因型为R1r1R2r2r3r3植株,然后在让R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代,利用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代,最后再利用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株即可,B错误。
C、已知水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,前者能产生R1和R3基因表达的蛋白质,但MP侵染产生的是A2蛋白故抗病反应不能被激活,所以表现为感病,而后者能产生R2基因表达的蛋白质,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染抗病反应能被激活,表现出抗病,C错误。
D、用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异,那么问题应该出在MP上,可能是A1基因突变不能合成A1蛋白,这样抗病反应就不能被激活。,D正确。
故选D。