Question

【題目】水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隱性突變體（正常基因M突變?yōu)?/span>m）。雄性不育植株不能產(chǎn)生可育花粉，但能產(chǎn)生正常雌配子。

（1）水稻的花為兩性花，自花授粉并結(jié)種子。在雜交育種時(shí)，雄性不育植株的優(yōu)點(diǎn)是無需進(jìn)行_________，大大減輕了雜交操作的工作量。

（2）我國(guó)科研人員將緊密連鎖不發(fā)生交換的三個(gè)基因M、P和R（P是與花粉代謝有關(guān)的基因，R為紅色熒光蛋白基因）與Ti質(zhì)粒連接，構(gòu)建重組DNA，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)入雄性不育水稻植株細(xì)胞中，獲得轉(zhuǎn)基因植株，如下圖所示。

向雄性不育植株轉(zhuǎn)入M基因的目的是讓轉(zhuǎn)基因植株___________。轉(zhuǎn)基因植株自交后代中，雄性不育植株為___________熒光植株，由無熒光植株和紅色熒光植株的性狀分離比為1∶1分析，P基因的功能是___________。

（3）以轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的雄性不育植株為母本，以其它水稻品種為父本進(jìn)行雜交，獲得雜交稻。轉(zhuǎn)基因植株中的M、P和R基因不會(huì)隨著這種雜交稻的花粉擴(kuò)散，這是由于轉(zhuǎn)基因植株___________，因此保證了雄性不育植株和雜交稻不含M、P和R基因。

Answer 1

【答案】去雄 雄配子可育 無 使帶有P基因的花粉敗育 緊密連鎖的M、P和R基因不會(huì)發(fā)生交換（即M、R基因不會(huì)出現(xiàn)在沒有P基因的花粉中）；而且含有P基因的花粉是失活的

【解析】

幾種常考的育種方法：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種
方法	（1）雜交→自交→選優(yōu)（2）雜交	輻射誘變、激光誘變、化學(xué)藥劑處理	花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導(dǎo)加倍	秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
原 理	基因重組	基因突變	染色體變異（染色體組先成倍減少，再加倍，得到純種）	染色體變異（染色體組成倍增加）
優(yōu) 點(diǎn)	不同個(gè)體的優(yōu)良性狀可集中于同一個(gè)體上	提高變異頻率，出現(xiàn)新性狀，大幅度改良某些性狀，加速育種進(jìn)程	明顯縮短育種年限	營(yíng)養(yǎng)器官增大、提高產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)成分
缺 點(diǎn)	時(shí)間長(zhǎng)，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀	有利變異少，需要處理大量實(shí)驗(yàn)材料，具有不確定性	技術(shù)復(fù)雜，成本高	技術(shù)復(fù)雜，且需要與雜交育種配合；在動(dòng)物中難以實(shí)現(xiàn)
舉例	高桿抗病與矮桿抗病小麥雜產(chǎn)生矮桿抗病品種	高產(chǎn)量青霉素菌株的育成	三倍體西瓜、八倍體小黑麥	抗病植株的育成

（1）雄性不育植株不能產(chǎn)生可育花粉，但能產(chǎn)生正常雌配子。因此在雜交育種時(shí)，雄性不育植株的優(yōu)點(diǎn)是無需進(jìn)行去雄，大大減輕了雜交操作的工作量。

（2）由題意可知M是正�？捎�基因，因此向雄性不育植株轉(zhuǎn)入M基因的目的是讓轉(zhuǎn)基因植株的雄配子可育。由于轉(zhuǎn)基因植株自交后，產(chǎn)生的雄性不育植株的基因型為mm，無紅色熒光蛋白基因，不會(huì)表達(dá)出相應(yīng)的熒光蛋白進(jìn)而不會(huì)出現(xiàn)熒光，因此雄性不育植株為無熒光植株，正常情況下，轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的無熒光植株與紅色熒光植株的比值為1∶3，由無熒光植株和紅色熒光植株的性狀分離比為1∶1分析，P基因的功能是使帶有P基因的花粉敗育。

（3）以轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的雄性不育植株為母本，以其它水稻品種為父本進(jìn)行雜交，獲得雜交稻。轉(zhuǎn)基因植株中的M、P和R基因不會(huì)隨著這種雜交稻的花粉擴(kuò)散，這是由于轉(zhuǎn)基因植株緊密連鎖的M、P和R基因不會(huì)發(fā)生交換（即M、R基因不會(huì)出現(xiàn)在沒有P基因的花粉中）；而且含有P基因的花粉是失活的，因此保證了雄性不育植株和雜交稻不含M、P和R基因。