Question

【题目】(16分)回答下面生物育种过程的相关问题

Ⅰ基因工程常用的受体菌——土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T－DNA整合到植物染色体DNA上(每条染色体上可整合1或2个T－DNA，不影响同源染色体联会)，诱发植物形成肿瘤。T－DNA 中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R)，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。请回答下列问题。

(1)Ti质粒的化学本质是 。植物形成的肿瘤组织实质是愈伤组织，所以植物组织形成肿瘤的过程叫 。

(2)清除刚形成的肿瘤组织中的土壤农杆菌，将肿瘤组织转移到 培养基培养，可以产生转基因植株。如果培养基中两种植物激素含量比例适中，若肿瘤组织分化形成 ，表明T－DNA片段中的R基因表达，S基因未表达。

(3)如果将抗虫基因插入T－DNA片段内，通过上述过程得到的转基因植株抗虫基因成功表达的标志是植株 。

(4)假设开始的每个细胞都成功导入了两个抗虫基因，且它们的T－DNA都连接到染色体上，抗虫基因在染色体上的分布会影响抗虫性状在后代中的表现，让这样的植物(雌雄同体)自交，它们产生的F1植株抗虫与不抗虫的性状分离比可能有 种。

Ⅱ为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下，请回答：

(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成________幼苗。

(2)用γ射线照射上述幼苗，然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有__________________。

(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，获得纯合______(“二倍体”或“四倍体”)，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。

(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与纯合敏感型植株杂交，如果________，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为63(敏感)∶1(抗性)，初步推测 。

Answer 1

【答案】（除注明外，每空2分，共16分））

Ⅰ(1)DNA(或脱氧核糖核酸) (1分) 脱分化(或去分化) (1分)

(2)MS(组织培养) (1分) 生芽瘤 (3)表现了抗虫性状(1分) (4)3

Ⅱ(1)单倍体 (1分) (2)抗该除草剂的能力 (3)二倍体 (1分)

(4)F1都是敏感型 该抗性植株中有三个基因发生了突变（或抗性性状由三对基因控制），且它们位于非同源染色体上(只要答出线上内容就得分）

【解析】

试题分析：Ⅰ(1) Ti质粒的化学本质是DNA(或脱氧核糖核酸)。植物形成的肿瘤组织实质是愈伤组织，所以植物组织形成肿瘤的过程叫脱分化(或去分化)。

(2) 基因工程的操作环境是在生物体外，将含有目的基因的离体是组织细胞培养成转基因植物，需借助植物组织培养技术，该技术常用的培养基为MS培养基，因此需将清除土壤农杆菌的肿瘤组织转移到MS培养基培养，以产生转基因植株。题图显示：T－DNA片段中的R基因表达、S基因未表达会形成生芽瘤，所以如果培养基中两种植物激素含量比例适中，若肿瘤组织分化形成生芽瘤，则表明T－DNA片段中的R基因表达，S基因未表达。

(3) 转基因植株抗虫基因成功表达的标志是植株表现了抗虫性状。

(4)依题意“每条染色体上可整合1或2个T－DNA、不影响同源染色体联会”可知：若每个细胞都成功导入了两个抗虫基因，且它们的T－DNA都连接到染色体上，则成功导入的两个抗虫基因有3种情况：①分别整合到一对同源染色体的两条染色体上，②分别整合到两条非同源染色体上，③均整合到同一条染色体上，在上述3种情况下，让这样的植物(雌雄同体)自交，它们产生的F1植株抗虫与不抗虫的性状分离比依次为1:0、15:1、3:1，即可能有3种。

Ⅱ(1)单倍体育种常用的方法是花药离体培养，所以从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成的幼苗为单倍体。

(2) 用γ射线照射上述幼苗，然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有抗该除草剂的能力。

(3) 取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，获得纯合二倍体。

(4) 如果抗性是隐性性状，则选用抗性植株与纯合敏感型植株杂交，F1都是敏感型。F1自交，若F2的性状分离比为63(敏感)∶1(抗性)，即抗性在F2中占1/64＝(1/4)3，说明该抗性性状由三对基因控制，且它们位于非同源染色体上。