Question

19．棉花的纖維有白色的，也有紫色的；植株有高酚抗蟲的，也有低酚不抗蟲的，控制這兩對(duì)性狀的基因分別位于不同的同源染色體上．彩色棉不需要染色就可制成各種原色棉布；低酚棉具有棉纖維酚含量低、對(duì)人體皮膚無負(fù)影響的優(yōu)點(diǎn)，但抗蟲能力普遍下降．現(xiàn)有白色低酚不抗蟲棉及紫色高酚抗蟲棉的兩種純合品種，欲培育出紫色低酚抗蟲棉品種．某育種機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的育種方案如圖所示，請(qǐng)回答該方案中的相關(guān)問題：

（1）截止F₂的這一階段在育種工作上經(jīng)常采用，因?yàn)樗�的�?yōu)點(diǎn)是使不同親本優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)體上（集優(yōu)），它依據(jù)的遺傳原理是基因重組．
（2）要制備出所需要的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，作為其中的受體細(xì)胞應(yīng)從表現(xiàn)型為紫色低酚不抗蟲棉的棉株上獲得，在這一過程中需要的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶．
（3）最終得到的紫色低酚抗蟲棉轉(zhuǎn)入了蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因，使其基因型發(fā)生了改變，它和親本植株是（“是”或“不是”）同一物種．
（4）另一育種機(jī)構(gòu)通過“太空育種”的方法也獲得了紫色低酚抗蟲棉，這一方法中主要的變異類型是基因突變．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為紫色低酚抗蟲棉品種的培育過程，即先用白色低酚不抗蟲棉及紫色高酚抗蟲棉的兩種純合品種雜交，得到F₁，F(xiàn)₁再自交得到F₂；采用基因工程技術(shù)將毒蛋白基因?qū)�入F₂的離體細(xì)胞中；最后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株．

解答 解：（1）截止F2的這一階段為雜交育種，其優(yōu)點(diǎn)是使不同親本優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)體上（或集優(yōu)），其原理是基因重組．
（2）紫色低酚不抗蟲是選育的優(yōu)良性狀，因此要制備出所需要的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，作為其中的受體細(xì)胞應(yīng)從表現(xiàn)型為紫色低酚不抗蟲的棉株上獲得；將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞之前，應(yīng)先在細(xì)胞外通過基因表達(dá)載體的構(gòu)建形成重組質(zhì)粒；這一過程中需要的工具酶有 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶．
（3）最終得到的紫色低酚抗蟲棉轉(zhuǎn)入了蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因，使其基因型發(fā)生了改變，它和親本植株沒有產(chǎn)生生殖隔離，還是同一物種．
（4）“太空育種”的方法是在太空失重狀態(tài)下用強(qiáng)射線照射，使其發(fā)生基因突變屬于誘變育種．
故答案為：
（1）使不同親本優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)體上（集優(yōu)） 基因重組
（2）紫色低酚不抗蟲棉 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶
（3）是
（4）基因突變

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合遺傳圖解，考查基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、育種、基因工程及細(xì)胞工程等相關(guān)知識(shí)，要求考生掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能運(yùn)用逐對(duì)分析法進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；識(shí)記幾種常見的育種方法的原理、過程等知識(shí)；識(shí)記基因工程的操作步驟及植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用．