Question

【题目】（野生型水稻基因M会突变为m，隐性纯合子表现为雄性不育，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，构建重组DNA，通常可通过_________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）转基因植株（核DNA中仅插入M、P、R基因各一个）自交后代中，雄性不育植株为_______荧光植株。正常情况下，无荧光植株与红色荧光植株性状分离比应为_______，已知产生上图中两种植株的比例与P基因有关，则P基因对花粉的影响是__________________________。

（4）在育种中，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。因雄性不育植株_________M、P、R基因，且转基因植株中含M、P、R基因的花粉_______，所以M、P、R基因不会随着花粉扩散，防止了基因污染。

Answer 1

【答案】去雄 农杆菌转化 无 1：3 使带有P基因的花粉败育 不含 不育

【解析】

1、将目的基因导入受体细胞的方法

（1）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等，其中采用最多的方法是农杆菌转化法。

（2）将目的基因导入动物细胞通常采用显微注射法。

（3）将目的基因导入微生物细胞最常用的方法是感受态细胞法。

2、据题意可知，转基因植株（基因型为MmPR）产生配子的基因型及比例为MPR∶m=1∶1。

（1）由“水稻的花为两性花，自花授粉并结种子”以及“雄性不育植株不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子”可知，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）将目的基因导入受体细胞，受体细胞不同，通常采用的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。因此，重组DNA可通过农杆菌转化法导入雄性不育水稻植株细胞中，获得转基因植株。

（3）转基因植株（基因型为MmPR）产生配子的基因型为MPR和m，自交后代中雄性不育植株的基因型为mm，无R基因（红色荧光蛋白基因），不会表达产生红色荧光蛋白，因此为无荧光植株。正常情况下，自交后代的基因型及比例为MMPPRR（红色荧光）∶MmPR（红色荧光）∶mm（无荧光）=1∶2∶1，故无荧光植株与红色荧光植株性状分离比应为1∶3。图中出现无荧光植株与红色荧光植株性状分离比为1∶1，结合“P是与花粉代谢有关的基因”进行分析，可以推测出带有P基因的花粉败育。

（4）在育种中，以转基因植株自交产生的雄性不育植株（基因型为mm）为母本，以其它水稻品种为父本进行杂交，获得杂交水稻，可以防止基因污染：一方面，雄性不育植株的基因型为mm，不含M、P、R基因；另一方面，由于带有P基因的花粉败育，且基因M、P、R紧密连锁不发生交换，导致M、P、R基因不会随着花粉扩散。