Question

【题目】水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隐性突变体（正常基因M突变为m)。雄性不育植株不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子。

（1）水稻的花为两性花，自花授粉并结种子。在杂交育种时，雄性不育植株的优点是无需进行________，大大减轻了杂交操作的工作量。

（2）我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因，R为红色荧光蛋白基因）与Ti质粒连接，构建________，通过__________法转入雄性不育水稻植株细胞中，获得转基因植株，如下图所示。

（3）向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株_________。转基因植株自交后代中，雄性不育植株为_______荧光植株，由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为_____分析，P基因的功能是_______。

（4）雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代，而育种工作者构建出的转基因植株的特点是________________。

（5）以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本，以其它水稻品种为父本进行杂交，获得杂交稻。转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散，这是由于转基因植株__________，因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。

Answer 1

【答案】 去雄 重组DNA 农杆菌转化 雄配子可育 无 1:1 使带有P基因的花粉败育 自交后既产生雄性不育植株，用于育种，也可产生转基因植株用于保持该品系 紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换（即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中）；而且含有P基因的花粉是失活的

【解析】试题分析：本题是对基因工程、杂交育种、遗传的基本定律的综合考查，意在考查学生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力。需要学生从材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。能正确分析题图，从图中提取信息准确答题。解答本题要求学生识记基因工程的操作步骤及各步骤中需要注意的细节，识记基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；识记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。

（1）雄性不育植株不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子。因此在杂交育种时，雄性不育植株的优点是无需进行去雄，大大减轻了杂交操作的工作量。

（2）我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因，R为红色荧光蛋白基因）与Ti质粒连接，构建重组DNA。将目的基因导入受体细胞，受体细胞不同，导入的方法也不一样，导入植物细胞（雄性不育水稻植株）常用农杆菌转化法。

（3）由题意可知M是正常可育基因，因此向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株的雄配子可育。由于转基因植株自交后，产生的雄性不育植株的基因型为mm，无红色荧光蛋白基因，不会表达出相应的荧光蛋白进而不会出现荧光，因此雄性不育植株为无荧光植株，正常情况下，转基因植株自交产生的无荧光植株与红色荧光植株的比值为1：3，由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为1：1分析，P基因的功能是使带有P基因的花粉败育。

（4）雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代，而育种工作者构建出的转基因植株的特点是自交后既产生雄性不育植株，用于育种，也可产生转基因植株用于保持该品系。

（5）以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本，以其它水稻品种为父本进行杂交，获得杂交稻。转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散，这是由于转基因植株紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换（即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中）；而且含有P基因的花粉是失活的，因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。