Question

19．谷蛋白是水稻种子中含量较高的贮藏蛋白，是稻米蛋白中可供人体吸收的主要成分．而低谷蛋白稻米可以满足蛋白质代谢障碍患者的特殊需求．利用普通水稻的品种，进行高产低谷蛋白水稻新品系的选育，过程如图1，对不同水稻品种相关指标进行测定，结果如表．

名称	株高 cm	每穗 粒数	千粒 重g	谷蛋白含量/ 种子干重（%）
武育粳3号	89.3	141.0	27.6	6.5
南粳46	99.3	206.4	22.8	5.8
南粳47	103.7	160.9	21.0	7.4
LGC-1	92.4	85.6	21.4	4
新品种Ⅰ	93.8	181.5	24.3	4.1
新品种Ⅱ	94.5	223.8	27.1	3.8
新品种Ⅲ	116.8	228.3	23.0	4.6

（1）育种过程中选择A品种是表中LGC-1，理由是LGC-1具有低蛋白的特性．
（2）研究发现低谷蛋白特性受显性单基因控制，杂交育种中需多代自交的目的是多代自交才能得到纯合子．
（3）根据各品种的综合表现，表中新品种Ⅱ品种既产量高，又可满足蛋白质代谢障碍患者对蛋白质摄入量的要求，可进行大规模生产．
（4）水稻叶片宽窄受细胞数目和细胞宽度的影响，为探究水稻窄叶突变体的遗传机理，科研人员进行了实验．
①科研人员利用化学诱变剂处理野生型宽叶水稻，可诱发野生型水稻的DNA分子中发生碱基对的增添、缺失、替换，导致基因突变，从中筛选出水稻窄叶突变体．
②测定窄叶突变体和野生型宽叶水稻的叶片细胞数目和单个细胞宽度，结果如图2所示．该结果说明窄叶是由于细胞数目减少而不是单个细胞宽度变窄所致．
③将窄叶突变体与野生型水稻杂交，F₁均为野生型，F₁自交，测定F₂水稻的（单株）叶片宽窄，统计得到野生型122株，窄叶突变体39株，据此推测窄叶性状是由一对隐性基因控制．

Answer 1

分析 1、杂交育种：
（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法．
（2）方法：杂交→自交→选优→自交．
（3）原理：基因重组．通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状．
（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长．
（5）实例：水稻的育种．
2、分析图2可知，与突变体相比，野生型细胞个数明显多于突变型，而野生型和突变体的每个细胞的宽度相同，因此突变体窄叶是由于细胞数目减少，而不是每个细胞的宽度变窄．

解答 解：（1）比较表格中的武育粳3号、南粳46、南粳47以及LGC-1可知，武育粳3号、南粳46、南粳47都具有高产、高谷蛋白的特点，只有LGC-1有低谷蛋白的特性，由此可以确定育种过程中选择A品种是表中LGC-1．
（2）由于选育的低蛋白特性是显性基因控制的性状，多代自交才能得到纯合子，因此在杂交育种中，需要进行多代自交并筛选出能够稳定遗传的品种．
（3）根据各品种的综合表现，表中新品种Ⅱ低株高、高产，并且谷蛋白含量低等优点，可满足蛋白质代谢异常的患者等特殊人群对蛋白质摄入量的要求，并可进行大规模生产．
（4）①由基因突变的概念可知，导致基因突变的原因是碱基对的增添、缺失或替换．
②由柱形图分析可知，窄叶性状出现是由于基因突变导致细胞数目减少造成的，每个细胞的宽度没有变窄．
③窄叶突变体与野生型水稻杂交，F₁均为野生型，F₁自交，野生型与突变型之比接近3：1，说明突变型窄叶是隐性性状，由一对隐性基因控制．
故答案为：
（1）LGC-1     LGC-1具有低蛋白的特性
（2）多代自交才能得到纯合子
（3）新品种Ⅱ
（4）①增添、缺失、替换（答出一点即可）
②细胞数目减少而不是单个细胞宽度变窄
③（单株）叶片宽窄    一对隐性基因

点评 本题考查了杂交育种和基因突变的有关知识，要求考生首先掌握杂交育种的过程，能够根据育种的要求选择合适的亲本；同时明确杂交育种的目标，即“集优”，再根据题干以及表格信息进行有关解答．