Question

12．表是科研人员在农田所做的三组水稻杂交实验的统计数据（D和d表示水稻株高的显、隐性基因，T和t表示抗性的显、隐性基因）．据表回答以下问题：

	亲本组合	F1表现型和株数
组别	表现型	高茎抗病	高茎易染病	矮茎抗病	矮茎易染病
甲	高茎抗病×矮茎抗病	627	203	617	212
乙	高茎抗病×矮茎易染病	724	0	0	0
丙	高茎易染病×矮茎抗病	517	523	499	507

（1）获得纯合矮茎抗病个体比例最大的杂交组合是甲，亲本的基因型是DdTt×ddTt
（2）要通过乙组合尽快获得能稳定遗传的矮茎抗病水稻，应怎样育种？取F₁花药离体培养成单倍体幼苗，再用秋水仙素加倍培养成纯合矮茎抗病植株
（3）已知水稻（雌雄同株植物）体细胞有24条染色体，则我国进行水稻基因组计划时需测12个DNA分子上的碱基．
（4）科学家设想把圆褐固氮菌的固氮基因转到小麦根系的微生物中，获取圆褐固氮菌固氮的基因最常用鸟枪法；运载固氮基因的工具可以是质粒或病毒；在形成重组DNA的过程中，能使两条DNA分子末端之间缝隙相互连接的物质是DNA连接酶．如果这一重组能够实现，欲检测固氮基因是否能表达，可以将转基因微生物培养在无氮培养基上，观察其是否能够生存．
（5）水稻正常植株叶片为绿色，患某种遗传病后植株的叶片具有白色斑，或为不能成活的白化苗．显微观察发现，白化苗和白色斑处的叶肉细胞不含叶绿体．为了探索该病的遗传机理，用人工授粉的方法进行了如下实验：

重复多次该实验，后代的性状不出现一定的分离比．
分析实验结果可知该病的遗传方式是细胞质遗传．此实验的后代中不同性状的个体的比例是随机的，其原因是在减数分裂形成卵细胞时细胞质中的遗传物质是随机的不均等的分配到卵细胞中．

Answer 1

分析 1、分析表格中杂交实验结果可能，甲组实验高茎抗病与矮茎抗病杂交子代中，高杆：矮杆≈1：1，抗病：感病≈3：1，因此亲本基因型是DdTt×ddTt，乙组实验高茎抗病与矮茎易染病杂交后代都是高杆抗病，说明高杆对矮杆、抗病对感病是显性，亲本基因型是DDTT×ddtt；丙组实验高茎易染病与矮茎抗病杂交子代，高杆：矮杆≈1：1，抗病：感病≈1：1，因此亲本基因型是Ddtt×ddTt．
2、基因工程中获得目的基因常用的方法是鸟枪法；常用的运载体是质粒或动植物病毒；目的基因检测与表达时，检测固氮基因是否表达的方法是将该转基因生物在无氮培养基上培养，如果能正常生长，说明固氮基因能表达．
3、细胞核遗传遵循基因的遗传规律，由于受精卵中的细胞质主要来自母方，因此细胞质遗传不遵循基因的遗传规律，遵循母系遗传的特点．

解答 解：（1）由分析可知，甲乙丙三组杂交实验的亲本分别是DdTt×ddTt、DDTT×ddtt、Ddtt×ddTt，获得纯合矮茎抗病个体比例最大的杂交组合是甲，比例是ddTT=$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$，乙、丙组杂交实验符合条件的比例是0．
（2）乙组子一代的基因型是DdTt，尽快获得能稳定遗传的矮茎抗病水稻的育种方法是单倍体育种，过程是：子一代种植，取花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得二倍体可育纯合植株，选取矮杆抗病植株即可．
（3）水稻是雌雄同体生物，不含有性染色体，因此进行水稻基因组计划时需测一个染色体组上的碱基序列即可．
（4）把圆褐固氮菌的固氮基因转到小麦根系的微生物中，获取圆褐固氮菌固氮的基因最常用的方法是鸟枪法；运载工具常用质粒或病毒；形成重组DNA的过程中，能使两条DNA分子末端之间缝隙相互连接的想DNA连接酶；检测固氮基因是否能表达，可以将转基因微生物培养在无氮培养基上，观察其是否能够生存．
（5）由题意知，重复多次该实验，后代的性状不出现一定的分离比，说明控制该性状的遗传物质的分配是随机的、不均等的，该遗传物质最可能存在于细胞质中，不存在于细胞核中，属于细胞质遗传．
故答案为：
（1）甲    DdTt×ddTt
（2）取F₁花药离体培养成单倍体幼苗，再用秋水仙素加倍培养成纯合矮茎抗病植株
（3）12     
（4）鸟枪号     质粒或病毒    DNA连接酶   无氮
（5）细胞质遗传   细胞质中的遗传物质是随机的不均等的分配到卵细胞中

点评 本题的知识点是基因自由组合定律的实质和应用，单倍体育种的方法，基因工程及应用，细胞质遗传的特点，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识解决实际问题．