Question

如圖1表示水稻育種的一些途徑．請(qǐng)回答下列問題：

（1）若要在較短時(shí)間內(nèi)獲得上述新品種水稻，可選圖中

 

（填編號(hào)）途徑所用的方法．其中⑦過程的原理是

 

．
（2）以矮稈易感稻瘟�。╠drr）和高稈抗稻瘟�。―DRR）水稻為親本進(jìn)行雜交，得F₁．F₁自交產(chǎn)生F₂，F(xiàn)₂矮桿抗病水稻中不能穩(wěn)定遺傳的占

 

，若讓F₂中的全部矮稈抗病的水稻植株自由授粉，則所得子代中的ddRR和ddRr的比是

 

．
（3）科學(xué)工作者欲培育能產(chǎn)生含鐵量較高的轉(zhuǎn)基因水稻新品種，應(yīng)該選擇圖中③④表示的途徑最為合理可行，具體步驟如圖2所示：
①若鐵結(jié)合蛋白基因來自菜豆，利用菜豆細(xì)胞內(nèi)形成的mRNA通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成cDNA，將這些cDNA用限制酶處理后儲(chǔ)存在受體菌群體內(nèi)，這些受體菌群被稱為菜豆的

 

．
②將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí)，可以用

 

處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入．將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時(shí)，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得導(dǎo)入成功的受體細(xì)胞，該篩選過程是通過在培養(yǎng)基2中加入

 

實(shí)現(xiàn)的．
③所得含鐵量較高的轉(zhuǎn)基因水稻新品種與野生水稻屬于同一物種，原因是它們無

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：生物變異的應(yīng)用,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析圖解：圖1中，①②是人工誘變育種，③④為基因工程育種，⑤⑥為雜交育種，⑤⑦⑧表示單倍體育種，⑨⑩為多倍體育種．
圖2表示利用了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因（鐵結(jié)合蛋白基因）導(dǎo)入水稻細(xì)胞中，獲得轉(zhuǎn)基因水稻的過程．

解答： 解：（1）從圖上看，⑤是雜交，⑦是花藥離體培養(yǎng)，⑧是秋水仙素處理，染色體加倍，因此⑤⑦⑧表示單倍體育種，單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，而且獲得的都是純種；⑦是花藥離體培養(yǎng)過程的原理是植物細(xì)胞的全能性．
（2）以矮稈易感稻瘟�。╠drr）和高稈抗稻瘟病（DDRR）水稻為親本進(jìn)行雜交，得到F₁的基因型是DdRr．F₁自交產(chǎn)生F₂，F(xiàn)₂矮桿抗病水稻ddRR：ddRr=1：2，不能穩(wěn)定遺傳的基因型是指ddRr占

2

3

，穩(wěn)定遺傳的都是純合子．若讓F₂中的全部矮稈抗病的水稻植株自由授粉，自由授粉即隨機(jī)交配或自由交配，矮桿抗病水稻ddRR：ddRr=1：2，碳它們產(chǎn)生的配子dR：dr=2：1 所得子代中的中ddRR的比例為（

2

3

）²=

4

9

，ddRr所占比例2×

2

3

×

1

3

=

4

9

，因此ddRR和ddRr的比為1：1．
（3）①鐵結(jié)合蛋白基因是目的基因，獲取目的基因的方法有從基因文庫中獲取，人工化學(xué)合成，PCR技術(shù)擴(kuò)增等，若鐵結(jié)合蛋白基因來自菜豆，利用菜豆細(xì)胞內(nèi)形成的mRNA通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成cDNA，將這些cDNA用限制酶處理后儲(chǔ)存在受體菌群體內(nèi)，這些受體菌群被稱為菜豆的cDNA文庫． 
②目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法依據(jù)受體細(xì)胞的類型不同而不同，微生物主要是CaCl₂溶液處理，將細(xì)胞處理成感受態(tài)細(xì)胞，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入．重組Ti質(zhì)粒上的標(biāo)記基因是潮霉素基因，標(biāo)記基因的作用是用于鑒定和選擇，篩選過程是通過在培養(yǎng)基2中加入潮霉素實(shí)現(xiàn)的．
③判斷所得含鐵量較高的轉(zhuǎn)基因水稻新品種與野生水稻屬于是否屬于同一物種的方法是看是否產(chǎn)生生殖隔離，新物種形成的標(biāo)志是產(chǎn)生生殖隔離，因此，它們?nèi)允峭�一物種，沒有生殖隔離．
故答案為：
（1）⑤⑦⑧植物細(xì)胞的全能性  
（2）

2

3

  1：1
（3）①cDNA文庫 ②CaCl₂ 潮霉素 ③生殖隔離

點(diǎn)評(píng)：本題考查農(nóng)作物育種的方法和原理、基因工程的操作步驟以及物種形成等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力，理解并綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)的能力．考生要能夠識(shí)別圖1中各育種的途徑和原理；能夠靈活運(yùn)用基因的自由組合定律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，在“讓F₂中的全部矮稈抗病的水稻植株自由授粉”的計(jì)算中，能夠利用配子的比例以及哈代溫伯格定律進(jìn)行計(jì)算．