题目内容
【题目】(野生型水稻基因M会突变为m,隐性纯合子表现为雄性不育,雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。
(1)水稻的花为两性花,自花授粉并结种子。在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行______,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建重组DNA,通常可通过_________法转入雄性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株,如下图所示:
(3)转基因植株(核DNA中仅插入M、P、R基因各一个)自交后代中,雄性不育植株为_______荧光植株。正常情况下,无荧光植株与红色荧光植株性状分离比应为_______,已知产生上图中两种植株的比例与P基因有关,则P基因对花粉的影响是__________________________。
(4)在育种中,以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其它水稻品种为父本进行杂交,获得杂交稻。因雄性不育植株_________M、P、R基因,且转基因植株中含M、P、R基因的花粉_______,所以M、P、R基因不会随着花粉扩散,防止了基因污染。
【答案】去雄 农杆菌转化 无 1:3 使带有P基因的花粉败育 不含 不育
【解析】
1、将目的基因导入受体细胞的方法
(1)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等,其中采用最多的方法是农杆菌转化法。
(2)将目的基因导入动物细胞通常采用显微注射法。
(3)将目的基因导入微生物细胞最常用的方法是感受态细胞法。
2、据题意可知,转基因植株(基因型为MmPR)产生配子的基因型及比例为MPR∶m=1∶1。
(1)由“水稻的花为两性花,自花授粉并结种子”以及“雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子”可知,在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行去雄,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)将目的基因导入受体细胞,受体细胞不同,通常采用的方法也不一样,将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。因此,重组DNA可通过农杆菌转化法导入雄性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株。
(3)转基因植株(基因型为MmPR)产生配子的基因型为MPR和m,自交后代中雄性不育植株的基因型为mm,无R基因(红色荧光蛋白基因),不会表达产生红色荧光蛋白,因此为无荧光植株。正常情况下,自交后代的基因型及比例为MMPPRR(红色荧光)∶MmPR(红色荧光)∶mm(无荧光)=1∶2∶1,故无荧光植株与红色荧光植株性状分离比应为1∶3。图中出现无荧光植株与红色荧光植株性状分离比为1∶1,结合“P是与花粉代谢有关的基因”进行分析,可以推测出带有P基因的花粉败育。
(4)在育种中,以转基因植株自交产生的雄性不育植株(基因型为mm)为母本,以其它水稻品种为父本进行杂交,获得杂交水稻,可以防止基因污染:一方面,雄性不育植株的基因型为mm,不含M、P、R基因;另一方面,由于带有P基因的花粉败育,且基因M、P、R紧密连锁不发生交换,导致M、P、R基因不会随着花粉扩散。