Question

【題目】煙草是一種種植歷史您久的作物，可以采用不同方式進行育種。

（1）現有甲、乙兩種煙草（2n=24），二者遠緣雜交不親和。研究人員用甲、乙植株進行了體細胞雜交，將葉肉細胞去除細胞壁制成____________，在促融劑____________的誘導下，融合成為雜種細胞并最終培養成雜種植株。在雜種植株中發現有一株體細胞染色體數目為47 的丙植株，將丙與甲植株進行雜交，F1中一些植株（丁）體細胞含有35條染色體，其中有22條染色體在減數分裂時能聯會，其余不能聯會，由此推測丙植株所缺失的染色體屬于____________（填“甲”或“乙”）植株。如果所缺失的那條染色體屬于另一植株，那么丁植株在減數分裂時應有____________條染色體能聯會，其余____________條染色體不能聯會。

（2）甘蔗的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性直接反映了甘蔗體內蔗糖合成的能力。研究人員將未突變和已突變的蔗糖磷酸合成酶基因分別轉入煙草中，測定比較了所得SPS 的活性，為作物的改良提供了一定的依據。

①甘蔗中控制SPS合成的基因簡稱SPS3L，研究人員利用特定的試劑和技術手段將SPS3L因相關位點的堿基TCA突變成CGA，從而使SPS 的第153位絲氨酸變為丙氨酸，而其他氨基酸均無改變，此種突變基因稱為SPS3L-A 型。由此推測在人工的處理下，SPS3L基因中的堿 基可發生____________（填“定向”或“不定向”）改變。另兩種突變型（SPS3L-T 型、SPS3L-G 型）也用此方法獲得。

②將目的基因與含有潮霉素抗性基因的Ti 質粒構建基因表達載體，采用農桿菌轉化法導入煙草細胞，利用_________技術進行培養。培養基中除含有必要營養物質、植物激素和瓊脂外，還必須加入_________進行篩選。若要檢測目的基因是否導入煙草細胞，可采用____________技術或PCR 技術進行檢測。

③取上述已成功導入目的基因的新鮮煙草，分別測定葉片的可溶性糖含量，結果如圖所示：

四種轉基因煙草中，導入____________的是對照組，____________型的煙草葉片可溶性糖的 含量與之相比沒有發生明顯變化，推測在153位的絲氨酸雖然被替代，但SPS的活性____________。由測定結果可以看出____________型SPS活性最高，最適合用來改良作物。

Answer 1

【答案】 原生質體 聚乙二醇 甲 24 11 定向 植物組織培養 潮霉素 DNA 分子雜交 SPS3L SPS3L-G 沒有改變 SPS3L-T

【解析】試題分析：分析柱形圖：SPS3L沒有發基因突變，是正常基因，圖中導入SPS3L的是對照組。SPS3L-A型和SPS3L-T型煙草中的可溶性糖的含量均比對照組高，說明其中SPS活性升高；SPS3L-G型煙草中的可溶性糖的含量與對照組相同，說明其中SPS活性沒有發生變化。

（1）去除葉肉細胞的細胞壁后可制成原生質體；誘導原生質體融合的方法有物理法（離心、電激、振動等）和化學法（聚乙二醇）；在雜種植株中發現有一株體細胞染色體數目為47條的丙植株，將丙與甲植株進行雜交，F1中一些植株（丁）體細胞含有35條染色體，其中有22條染色體在減數分裂時能聯會，其余13條不能聯會的染色體中，有12條來自乙植株，還有一條來自甲植株，由此可見，丙植株所缺失的染色體屬于甲植株。如果所缺失的那條染色體屬于乙植株，那么丁植株中有24條（12條+12條）染色體來自甲植株，能聯會，還有11條染色體來自乙植株，不能聯會。
（2）甘蔗的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性直接反映了甘蔗體內蔗糖合成的能力。研究人員將未突變和已突變的蔗糖磷酸合成酶基因分別轉入煙草中，測定比較了所得SPS的活性，為作物的改良提供了一定的依據。
①利用特定的試劑和技術手段能將SPS3L基因相關位點的堿基TCA突變成CGA，說明在人工處理下，SPS3L基因中的堿基可發生定向改變。
②將轉基因煙草細胞培養成轉基因煙草植株，需要采用植物組織培養技術；標記基因時潮霉素抗性基因，因此培養基中除含有必要營養物質、植物激素和瓊脂外，還必須加入潮霉素進行篩選。檢測目的基因是否導入煙草細胞，可采用DNA分子雜交技術或PCR技術進行檢測。
③四種轉基因煙草中，導入SPS3L的是對照組，與其相比，SPS3L-G型的煙草葉片可溶性糖的含量沒有發生明顯變化，說明153位的絲氨酸雖然被替代，但SPS的活性沒有改變。由測定結果可以看出SPS3L-T型SPS活性最高，最適合用來改良作物。