Question

19．棉花的纤维有白色的，也有紫色的；植株有高酚抗虫的，也有低酚不抗虫的，控制这两对性状的基因分别位于不同的同源染色体上．彩色棉不需要染色就可制成各种原色棉布；低酚棉具有棉纤维酚含量低、对人体皮肤无负影响的优点，但抗虫能力普遍下降．现有白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种，欲培育出紫色低酚抗虫棉品种．某育种机构设计的育种方案如图所示，请回答该方案中的相关问题：

（1）截止F₂的这一阶段在育种工作上经常采用，因为它的优点是使不同亲本优良性状集中在同一个体上（集优），它依据的遗传原理是基因重组．
（2）要制备出所需要的转基因细胞，作为其中的受体细胞应从表现型为紫色低酚不抗虫棉的棉株上获得，在这一过程中需要的工具酶有限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶．
（3）最终得到的紫色低酚抗虫棉转入了苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因，使其基因型发生了改变，它和亲本植株是（“是”或“不是”）同一物种．
（4）另一育种机构通过“太空育种”的方法也获得了紫色低酚抗虫棉，这一方法中主要的变异类型是基因突变．

Answer 1

分析 分析题图：图示为紫色低酚抗虫棉品种的培育过程，即先用白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种杂交，得到F₁，F₁再自交得到F₂；采用基因工程技术将毒蛋白基因导入F₂的离体细胞中；最后采用植物组织培养技术将转基因细胞培育成转基因植株．

解答 解：（1）截止F2的这一阶段为杂交育种，其优点是使不同亲本优良性状集中在同一个体上（或集优），其原理是基因重组．
（2）紫色低酚不抗虫是选育的优良性状，因此要制备出所需要的转基因细胞，作为其中的受体细胞应从表现型为紫色低酚不抗虫的棉株上获得；将目的基因导入受体细胞之前，应先在细胞外通过基因表达载体的构建形成重组质粒；这一过程中需要的工具酶有 限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶．
（3）最终得到的紫色低酚抗虫棉转入了苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因，使其基因型发生了改变，它和亲本植株没有产生生殖隔离，还是同一物种．
（4）“太空育种”的方法是在太空失重状态下用强射线照射，使其发生基因突变属于诱变育种．
故答案为：
（1）使不同亲本优良性状集中在同一个体上（集优） 基因重组
（2）紫色低酚不抗虫棉 限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶
（3）是
（4）基因突变

点评 本题结合遗传图解，考查基因自由组合定律的实质及应用、育种、基因工程及细胞工程等相关知识，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能运用逐对分析法进行简单的计算；识记几种常见的育种方法的原理、过程等知识；识记基因工程的操作步骤及植物组织培养技术的应用．