Question

【题目】烟草是一种种植历史您久的作物，可以采用不同方式进行育种。

（1）现有甲、乙两种烟草（2n=24），二者远缘杂交不亲和。研究人员用甲、乙植株进行了体细胞杂交，将叶肉细胞去除细胞壁制成____________，在促融剂____________的诱导下，融合成为杂种细胞并最终培养成杂种植株。在杂种植株中发现有一株体细胞染色体数目为47 的丙植株，将丙与甲植株进行杂交，F1中一些植株（丁）体细胞含有35条染色体，其中有22条染色体在减数分裂时能联会，其余不能联会，由此推测丙植株所缺失的染色体属于____________（填“甲”或“乙”）植株。如果所缺失的那条染色体属于另一植株，那么丁植株在减数分裂时应有____________条染色体能联会，其余____________条染色体不能联会。

（2）甘蔗的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性直接反映了甘蔗体内蔗糖合成的能力。研究人员将未突变和已突变的蔗糖磷酸合成酶基因分别转入烟草中，测定比较了所得SPS 的活性，为作物的改良提供了一定的依据。

①甘蔗中控制SPS合成的基因简称SPS3L，研究人员利用特定的试剂和技术手段将SPS3L因相关位点的碱基TCA突变成CGA，从而使SPS 的第153位丝氨酸变为丙氨酸，而其他氨基酸均无改变，此种突变基因称为SPS3L-A 型。由此推测在人工的处理下，SPS3L基因中的碱 基可发生____________（填“定向”或“不定向”）改变。另两种突变型（SPS3L-T 型、SPS3L-G 型）也用此方法获得。

②将目的基因与含有潮霉素抗性基因的Ti 质粒构建基因表达载体，采用农杆菌转化法导入烟草细胞，利用_________技术进行培养。培养基中除含有必要营养物质、植物激素和琼脂外，还必须加入_________进行筛选。若要检测目的基因是否导入烟草细胞，可采用____________技术或PCR 技术进行检测。

③取上述已成功导入目的基因的新鲜烟草，分别测定叶片的可溶性糖含量，结果如图所示：

四种转基因烟草中，导入____________的是对照组，____________型的烟草叶片可溶性糖的 含量与之相比没有发生明显变化，推测在153位的丝氨酸虽然被替代，但SPS的活性____________。由测定结果可以看出____________型SPS活性最高，最适合用来改良作物。

Answer 1

【答案】 原生质体 聚乙二醇 甲 24 11 定向 植物组织培养 潮霉素 DNA 分子杂交 SPS3L SPS3L-G 没有改变 SPS3L-T

【解析】试题分析：分析柱形图：SPS3L没有发基因突变，是正常基因，图中导入SPS3L的是对照组。SPS3L-A型和SPS3L-T型烟草中的可溶性糖的含量均比对照组高，说明其中SPS活性升高；SPS3L-G型烟草中的可溶性糖的含量与对照组相同，说明其中SPS活性没有发生变化。

（1）去除叶肉细胞的细胞壁后可制成原生质体；诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、电激、振动等）和化学法（聚乙二醇）；在杂种植株中发现有一株体细胞染色体数目为47条的丙植株，将丙与甲植株进行杂交，F1中一些植株（丁）体细胞含有35条染色体，其中有22条染色体在减数分裂时能联会，其余13条不能联会的染色体中，有12条来自乙植株，还有一条来自甲植株，由此可见，丙植株所缺失的染色体属于甲植株。如果所缺失的那条染色体属于乙植株，那么丁植株中有24条（12条+12条）染色体来自甲植株，能联会，还有11条染色体来自乙植株，不能联会。
（2）甘蔗的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性直接反映了甘蔗体内蔗糖合成的能力。研究人员将未突变和已突变的蔗糖磷酸合成酶基因分别转入烟草中，测定比较了所得SPS的活性，为作物的改良提供了一定的依据。
①利用特定的试剂和技术手段能将SPS3L基因相关位点的碱基TCA突变成CGA，说明在人工处理下，SPS3L基因中的碱基可发生定向改变。
②将转基因烟草细胞培养成转基因烟草植株，需要采用植物组织培养技术；标记基因时潮霉素抗性基因，因此培养基中除含有必要营养物质、植物激素和琼脂外，还必须加入潮霉素进行筛选。检测目的基因是否导入烟草细胞，可采用DNA分子杂交技术或PCR技术进行检测。
③四种转基因烟草中，导入SPS3L的是对照组，与其相比，SPS3L-G型的烟草叶片可溶性糖的含量没有发生明显变化，说明153位的丝氨酸虽然被替代，但SPS的活性没有改变。由测定结果可以看出SPS3L-T型SPS活性最高，最适合用来改良作物。