Question

【題目】水稻是我國最重要的糧食作物。水稻育種一方面要利用基因組育種技術(shù)和基因編輯技術(shù)加快水稻功能基因組研究成果向育種應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，另一方面要重視發(fā)掘新的重要基因，為設(shè)計(jì)育種提供“元件”。我國水稻遺傳育種經(jīng)歷的3次大飛躍，離不開矮稈基因、核不育基因、抗蟲基因等許多重要基因資源的發(fā)掘和利用。請回答下列問題：

（1）科研人員在自交系A水稻田中發(fā)現(xiàn)一株矮化的突變體，通過自交保種發(fā)現(xiàn)，后代均表現(xiàn)為矮稈，說明此矮稈突變體為________。將此矮稈突變體分別在我國多個(gè)地區(qū)進(jìn)行種植，發(fā)現(xiàn)株高、產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定。根據(jù)矮稈突變體的性狀表現(xiàn)，科研人員認(rèn)為矮稈突變體具有較高的應(yīng)用價(jià)值，理由是________________（至少寫出兩點(diǎn)）。

（2）為研究水稻核基因B的功能，科研人員將T-DNA插入B基因中，致使該基因失活，失活后的基因記為b。以野生植株和突變植株作為親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)母本植株的結(jié)實(shí)率，結(jié)果如下表所示。

雜交編號	親本組合	結(jié)實(shí)數(shù)/授粉的小花數(shù)	結(jié)實(shí)率
①	♀BB×bb	16/161	10%
②	♀bb×BB	78/156	50%
③	♀BB×BB	70/141	50%

表中數(shù)據(jù)表明，B基因失活使________配子育性降低。若用雜交①的F1（作父本）給雜交②的F1（作母本）授粉，預(yù)期母本植株的結(jié)實(shí)率為________，所獲得的F2植株的基因型及比例為________。

（3）科研人員將蘇云金芽胞桿菌的Bt毒蛋白基因?qū)�入水稻�?xì)胞獲得抗蟲水稻，并篩選出細(xì)胞核中含有兩個(gè)抗蟲基因的個(gè)體。請用篩選出的轉(zhuǎn)基因水稻設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步確定細(xì)胞核中兩個(gè)抗蟲基因的相對位置_______________。（要寫出實(shí)驗(yàn)方法并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論）

Answer 1

【答案】純合體 適應(yīng)性強(qiáng)（適應(yīng)范圍廣）；抗倒伏；產(chǎn)量相對穩(wěn)定 雄 30% BB：Bb：bb=5：6：1 將轉(zhuǎn)基因水稻自交，觀察后代表現(xiàn)型及比例；若后代抗蟲植株與不抗蟲植株之比為3：1，則兩個(gè)抗蟲基因在同一條染色體上；若后代抗蟲植株與不抗蟲植株之比為1：0則兩個(gè)抗蟲基因在一對同源染色體上；若后代抗蟲植株與不抗蟲植株之比為15：1，則兩個(gè)抗蟲基因在兩條非同源染色體上

【解析】

分析表格：②③組都是BB做父本，結(jié)實(shí)率都為50%，①組是bb做父本，結(jié)實(shí)率為10%，所以可以猜測B基因失活后會使雄配子的育性降低，且BB做父本，結(jié)實(shí)率都為50%，可以得出B的雄配子中可育的占1/2；bb做父本，結(jié)實(shí)率為10%，可以得出b的雄配子中可育的占1/10。

（1）矮稈植株自交后代均為矮稈，說明該植株為純合體；矮稈植株具有抗倒伏，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

（2）根據(jù)表中①可知，雄性植株B基因失活后，結(jié)實(shí)率明顯降低，所以B基因失活使雄配子育性降低。①中F1基因型為Bb，b從父代遺傳，配子為B、b，結(jié)實(shí)率分別為1/2、1/10，②中F1基因型為Bb，b從母代遺傳，配子為B、b，結(jié)實(shí)率分別為1/2、1/2，母本結(jié)實(shí)率為（1/2+1/10）×1/2=3/10，，F2植株的基因型及比例為BB：Bb：bb=5∶6∶1。

（3）欲進(jìn)行基因位置的判斷，最好的方法是使水稻自交，觀察后代表現(xiàn)型及比例，若后代抗蟲植株與不抗蟲植株之比為3：1，則兩個(gè)抗蟲基因在同一條染色體上；若后代抗蟲植株與不抗蟲植株之比為1：0，則兩個(gè)抗蟲基因在一對同源染色體上；若后代抗蟲植株與不抗蟲植株之比為15：1，則兩個(gè)抗蟲基因在兩條非同源染色體上。