Question

5．水稻白叶枯病病菌可使水稻叶片形成病斑导致水稻减产．研究者将野生稻中找到的抗白叶枯病基因X转入水稻植株中，培育出抗白叶枯病水稻，对其白叶枯病抗性进行鉴定和遗传分析．
（1）将基因X与载体结合构建基因表达载体，用农杆菌转化法导入感病水稻，获得T₀代植株．
（2）用无菌水稀释白叶枯病菌液，接种于T₀代植株，以病斑面积占叶片面积的百分率（M）作为抗病反应参数，以接种白叶枯病病菌的感病水稻作为感病对照，筛选抗病植株．
（3）选T₀代植株中M为1%，PCR鉴定基因X为阳性的植株种植，收获自交（填“自交”、“杂交”或“测交”）种子种植获得T₁代，对T₁代进行抗病及分子鉴定，其结果如下表所示：（注：15%为抗感界限）

百分率（M）	株数	PCR鉴定结果
＞15%	11	阴性
15～10%	0	-
＜10%	34	阳性

据表分析，T₁代的抗病性状出现了性状分离现象，说明T₀代植株为（转基因）杂合子．最早在T₂代能够选择到稳定遗传的抗病植株．
（4）T₁代某一植株表现为感病，但PCR检测为阳性，最可能的原因是插入的基因X不表达（或“低表达”、“突变”）造成的．
（5）研究人员发现有一转基因水稻植株自交后代的统计结果中，抗白叶枯病植株：不抗白枯叶病植株=15：1，检测其转入的基因X功能正常，推测转入了两个抗性基因，且两个抗性基因位于非同源染色体上．

Answer 1

分析 根据基因工程的操作，是将一个基因导入到受体细胞中，因此可以用基因型为Aa的杂合子表示转基因植物．
而Aa基因型的个体自交会发生性状分离，即会出现3（1AA、2Aa）：1（aa）的分离比．
15：1是基因自由组合定律中9：3：3：1分离比的变式，因此表明是位于非同源染色体上的两对等位基因控制一对相对性状．

解答 解：（1）目的基因和运载体结合可以构建基因表达载体．
（2）要稀释白叶枯病菌液，防止杂菌污染，必须使用无菌水；由于白叶枯病病菌可使水稻叶片形成病斑，因此可以病斑面积占叶片面积的百分率（M）作为抗病反应参数，对照组应该用接种白叶枯病病菌的感病水稻，才能证明植株的抗病性状．
（3）根据表格中T₁代表现型比例可知，阳性（抗感）：隐性=3：1，这是杂合子自交的结果．因此说明亲代即T₀代为杂合子，T₀代自交产生的T₁代出现性状分离．由于T₁代不一定为纯合子（AA或Aa），故需要自交得到的T₂代中不出现性状分离的即为纯合子．
（4）由于PCR检测为阳性，说明目的基因已经导入，而植株表现为感病，最可能的原因是目的基因未表达，或表达程度低，或者发生基因突变．
（5）由于转基因水稻植株自交后代的统计结果中，抗白叶枯病植株：不抗白枯叶病植株=15：1，该比例是两对相对性状的杂合子自交结果的变式，即9：3：3：1的变式，说明抗白病和不抗白叶病这对相对性状是受两对等位基因控制的，符合基因的自由组合定律，应该位于非同源染色体上．
故答案为：
（1）基因表达载体（或“重组DNA”）
（2）无菌水   病斑面积     接种白叶枯病病菌的感病水稻
（3）自交     性状分离    （转基因）杂合子       T₂
（4）不表达（或“低表达”、“突变”）   
（5）非同源染色体

点评 本题考查了基因工程以及遗传定律的相关知识，意在考查考生的分析能力、实验设计能力和应用能力，具有一定的难度．考生要明确具有目的基因的受体细胞相当于杂合子，因此不能稳定遗传；考生还要能够灵活运用3：1和9：3：3：1的分离比解决相关问题，并明确遗传定律的实质．