Question

2．玉米子粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性．两对性状自由组合．今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型为：黄色非糯、白色
（1）现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，在进行自交．另一些白色糯玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交．结果，前者出现黄色糯子粒，后者全部结白色糯子粒．由此可推测，黄色子粒的出现是基因发生突变的结果，其实质是射线诱发DNA的分子结构发生了改变．
（2）在适宜时期，取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为20条）的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用秋水仙素进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为20，这些植株均自交，所得子粒性状在同一植株上表现一致（一致、不一致），在植株群体中表现不一致（一致、不一致）．
（3）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因．该目的基因与作为运载体的质粒组装成为重组DNA分子时，需要用限制性内切酶和连接酶．为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有标记基因．将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用植物组织培养技术才能获得具有目的基因的玉米植株．

Answer 1

分析 1、两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体，F₁减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生．
2、诱变育种是利用物理因素（X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变．
3、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．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；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）用射线处理生物会导致基因突变的发生，基因突变的结果是产生等位基因，基因突变的实质是DNA分子结构发生了变化． 
（2）杂合玉米（AaBb）为二倍体，用其花粉（AB、Ab、aB、ab）进行离体培养，得到的幼苗为单倍体，是高度不育的，必须对其用秋水仙素进行处理，使染色体加倍才能得到可育的植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb），其染色体数为20．这些植株均为纯合体，若均自交，后代不会发生性状分离，所得子粒性状在同一植株上表现一致，在植株群体中表现不一致，共有四种．
（3）基因工程中常以质粒作为运载体运载目的基因，获得重组DNA分子时，需要用限制性内切酶和连接酶分别作为基因“剪刀”和“针线”．为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有标记基因．将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用植物组织培养技术才能获得具有目的基因的玉米植株．
故答案是：
（1）突变     DNA
（2）秋水仙素     20     一致      不一致
（3）运载体      限制性内切酶      标记基因      植物组织培养

点评 本题要求掌握和理解自由组合定律的实质、基因突变、基因工程等相关知识点，非同源染色体上的非等位基因才能自由组合．通过分析和实验设计培养了学生利用所学知识解决实际问题的能力．