Question

【題目】水稻的育性由一對等位基因M、m控制，基因型為MM和Mm的個體可產(chǎn)生正常的雌、雄配子，基因型為mm的個體只能產(chǎn)生正常的雌配子，表現(xiàn)為雄性不育，基因M可使雄性不育個體恢復(fù)育性。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將基因M與雄配子致死基因A、藍(lán)色素生成基因D一起導(dǎo)入基因型為mm的個體中，并使其插入到一條不含m基因的染色體上，如下圖所示�；�因D的表達(dá)可使種子呈現(xiàn)藍(lán)色，無基因D的種子呈現(xiàn)白色。該方法可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)大量培育不含轉(zhuǎn)基因成分的雄性不育個體。請回答問題：

（1）基因型為mm的個體與育性正常的非轉(zhuǎn)基因個體雜交，子代出現(xiàn)的基因型為有____________。

（2）上圖所示的轉(zhuǎn)基因個體自交得到F1，請寫出遺傳圖解______________。F1中雄性可育（能產(chǎn)生可育雌、雄配子）的種子顏色為_______________。

（3）F1個體之間隨機(jī)授粉得到種子中，可育的占比為_________________，據(jù)種子顏色可快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可育種子。

（4）若轉(zhuǎn)入的基因D由于突變而不能表達(dá)，將該種轉(zhuǎn)基因植株和雄性不育植株間行種植，使其隨機(jī)授粉也能挑選出雄性不育種子，方法是從____________植株上挑選種子。但該方法只能將部分雄性不育種子選出，原因是__________________________。因此生產(chǎn)中需利用基因D正常的轉(zhuǎn)基因植株大量獲得雄性不育種子。

Answer 1

【答案】Mm、mm 藍(lán)色 1/4 雄性不育 轉(zhuǎn)基因植株所結(jié)的種子既有雄性可育的也有雄性不育的，且均為白色無法區(qū)分

【解析】

1、根據(jù)題干信息分析，水稻的育性由一對等位基因M、m控制，基因型為MM和Mm的個體可產(chǎn)生正常的雌、雄配子，而基因型為mm的個體雄性不育，只能產(chǎn)生正常的雌配子；基因M可使雄性不育個體恢復(fù)育性，基因A為雄配子致死基因，基因D控制藍(lán)色素形成。

2、據(jù)圖分析，轉(zhuǎn)基因個體細(xì)胞中，將A、D、M導(dǎo)入m基因所在染色體的同一條非同源染色體上，該個體的基因型為ADMmm。

（1）由于基因型為mm的個體雄性不育，因此其在育種過程中只能作為母本；該個體與育性正常的非轉(zhuǎn)基因個體（MM或Mm）雜交，子代可能出現(xiàn)的因型為Mm、mm。

（2）上圖所示的轉(zhuǎn)基因個體基因型為ADMmm，由于A基因?yàn)樾叟渥又滤阑�因，所以該個體可以產(chǎn)生m、ADMm兩種雌配子，但是只能產(chǎn)生m一種雄配子，因此后代的基因型為ADMmm、mm，遺傳圖解如圖所示：。F1中雄性可育（能產(chǎn)生可育雌、雄配子）的基因型為ADMmm，基因D的表達(dá)可使種子呈現(xiàn)藍(lán)色，所以其種子顏色為藍(lán)色。

（3）根據(jù)以上分析已知，F1中雄性可育的基因型為ADMmm，雌性的基因型及比例為ADMmm∶mm=1∶1，雄性個體只能產(chǎn)生m一種雄配子，雌性個體產(chǎn)生的配子種類和比例為m∶ADMm=3∶1，雌雄個體隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中雄性可育的基因型為ADMmm（藍(lán)色），雄性不育的基因型為mm（白色），可育的占比為1/4，不育的占3/4。由于雄性可育個體和雄性不育個體的種子顏色不同，因此可以根據(jù)后代種子的顏色快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可育種子。

（4）將該種轉(zhuǎn)基因植株ADMmm和雄性不育植株mm間行種植，使其隨機(jī)授粉，若轉(zhuǎn)入的基因D由于突變而不能表達(dá)，因?yàn)檗D(zhuǎn)基因植株ADMmm含有雄性可育基因M的雄配子致死，授給雄性不育植株mm的花粉都不含有M基因，故在雄性不育植株上收集的種子都是雄性不育的（mm）種子，即為符合生產(chǎn)要求的種子。由于轉(zhuǎn)基因植株ADMmm自交既可以產(chǎn)生ADMmm雄性可育的，又可以產(chǎn)生mm雄性不育的，由于D基因不表達(dá)，所以轉(zhuǎn)基因植株自交后代的所有種子均為白色，不能區(qū)分雄性可育和雄性不可育，所以生產(chǎn)中需利用基因D正常的轉(zhuǎn)基因植株大量獲得雄性不育種子，即白色的都是雄性不育種子。