Question

11．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．有人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，过程如下图，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）该育种方式的原理是基因重组．育种过程中所选A品种应为表中的LGC-1，选择理由是LGC-1具有低蛋白的特性．
（2）为检测新品种的优越性，还需种植普通水稻，作为对照．
（3）研究发现低谷蛋白特性受显性单基因控制，在杂交育种中，进行多代自交，直至不发生性状分离，才获得可稳定遗传的新品种．若要缩短育种时间，可选用的育种方式是单倍体育种．
（4）表中所得新品种中，最符合生产要求的是新品种II．
（5）研究中发现，水稻细胞内存在DNA相似性达99.8%的两个谷蛋白基因GluB4和GluB5，GluB5基因末端缺失一段3.5kb的DNA序列，丧失了终止子（终止转录过程），两基因末端尾尾连接．GluB5在转录时与GluB4发生通读，从而形成RNA的发夹结构，个体出现低谷蛋白性状．这是由于基因表达中的翻译过程受阻所致．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）分析图解可知，该育种方式为杂交育种，杂交育种的原理为基因重组．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）实验田中除种植杂交亲本和创新品系外，还种植了常规水稻，并对其相应指标进行测量，目的是对照．
（3）研究发现低谷蛋白特性受显性单基因控制，在杂交育种中，进行多代自交，直至不发生性状分离，才获得可稳定遗传的新品种．单倍体育种可以明显缩短育种年限．
（4）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．
（5）根据题意可知，“GluB5基因末端缺失一段3.5kb的DNA序列”，即发生了碱基对的缺失，导致转录出异常的mRNA，从而不能完成翻译过程，最终导致谷蛋白含量低．
故答案为：
（1）基因重组    LGC-1      LGC-1具有低蛋白的特性 
（2）对照
（3）不发生性状分离       单倍体育种   
（4）新品种II    
（5）翻译

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．