Question

20．在玉米中，控制某种除草剂抗性（简称抗性，T）与除草剂敏感（简称非抗，t）非糯性（G）与糯性（g）的基因分别位于两对同源染色体上．有人以纯合的非抗非糯性玉米（甲）为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体（乙）；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体（丙）． 请回答：
（1）获得丙的过程中，运用了诱变育种和单倍体育种技术．
（2）若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F₁只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F₁中选择表现为抗性非糯性的个体自交，F₂中有抗性糯性个体，其比例是$\frac{3}{16}$．
（3）采用自交法鉴定F₂中抗性糯性个体是否为纯合子．若自交后代中没有表现型为非抗糯性的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子．
（4）拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性．通常从其它物种获得抗虫基因，将其和农杆菌的Ti质粒用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助DNA连接酶连接，形成重组DNA分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株．

Answer 1

分析 根据题意可知，甲植株的基因型可以表示为ttGG（非抗非糯性），由于基因突变具有低频性和不定向性，不可能两个t基因同时突变为T基因，因此突变后的乙的基因型为TtGG；甲的花粉为tG，因此可以通过诱变形成tg，因此丙植株的基因型为ttgg．

解答 解：（1）在培育乙的过程中利用了诱变育种的技术；在培育丙的过程中，经过了EMS诱变处理和花粉离体培养，用到了诱变育种和单倍体育种技术．
（2）由丙的培育过程中知，丙为纯合子，丙的基因型为ttgg．乙与丙杂交，F₁中既有抗性又有非抗性个体，所以乙的基因型为Tt；F₁全为非糯性，所以乙的基因型为GG，因此乙的基因型为TtGG．要培育抗性糯性品种，需要从F₁中选择抗性非糯性个体进行自交．由乙和丙的基因型可推测出F1中抗性非糯性的基因型为TtGg，其自交后代中抗性糯性个体（T_gg）占的比例为：$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$．
（3）F₂中抗性糯性个体的基因为Ttgg或TTgg，自交后代中没有非抗糯性时，则为纯合子．
（4）在基因工程中，常用细菌的质粒作为运载体，用限制酶对含抗虫基因的片段和Ti质粒进行切割，然后用DNA连接酶进行连接，形成重组DNA分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株．
故答案为：
（1）单倍体
（2）抗性非糯性 $\frac{3}{16}$
（3）非抗糯性
（4）抗虫基因（或目的基因）  Ti质粒  DNA连接酶

点评 本题考查了基因的自由组合定律、生物变异在育种上应用及基因工程的原理及技术，意在考查考生的审题能力、理解能力，以及能够运用所学知识解题的能力，难度适中．