Question

2．谷蛋白是水稻種子中含量較高的貯藏蛋白，是稻米蛋白中可供人體吸收的主要成分．而低谷蛋白稻米可以滿足蛋白質(zhì)代謝障礙患者的特殊需求．有人利用普通水稻的品種，進(jìn)行高產(chǎn)低谷蛋白水稻新品系的選育，過程如下圖，對(duì)不同水稻品種相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下表．

名稱	株 cm	每穗 粒數(shù)	千粒 重g	/ 干重（%）
武育粳3號(hào)	89.3	141.0	27.6	6.5
南粳46	99.3	206.4	22.8	5.8
南粳47	103.7	160.9	21.0	7.4
LGC-1	92.4	85.6	21.4	4
Ⅰ	93.8	181.5	24.3	4.1
Ⅱ	94.5	223.8	27.1	3.8
Ⅲ	116.8	228.3	23.0	4.6

（1）該育種方式的原理是基因重組．育種過程中所選A品種應(yīng)為表中的LGC-1，選擇理由是LGC-1具有低蛋白的特性．
（2）為檢測(cè)新品種的優(yōu)越性，還需種植普通水稻，作為對(duì)照．
（3）研究發(fā)現(xiàn)低谷蛋白特性受顯性單基因控制，在雜交育種中，進(jìn)行多代自交，直至不發(fā)生性狀分離，才獲得可穩(wěn)定遺傳的新品種．若要縮短育種時(shí)間，可選用的育種方式是單倍體育種．
（4）表中所得新品種中，最符合生產(chǎn)要求的是新品種II．
（5）研究中發(fā)現(xiàn)，水稻細(xì)胞內(nèi)存在DNA相似性達(dá)99.8%的兩個(gè)谷蛋白基因GluB4和GluB5，GluB5基因末端缺失一段3.5kb的DNA序列，喪失了終止子（終止轉(zhuǎn)錄過程），兩基因末端尾尾連接．GluB5在轉(zhuǎn)錄時(shí)與GluB4發(fā)生通讀，從而形成RNA的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，個(gè)體出現(xiàn)低谷蛋白性狀．這是由于基因表達(dá)中的翻譯過程受阻所致．

Answer 1

分析 雜交育種：
（1）概念：是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法．
（2）方法：雜交→自交→選優(yōu)→自交．
（3）原理：基因重組．通過基因重組產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀．
（4）優(yōu)缺點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，可預(yù)見強(qiáng)，但周期長(zhǎng)．
（5）實(shí)例：水稻的育種．

解答 解：（1）分析圖解可知，該育種方式為雜交育種，雜交育種的原理為基因重組．比較表格中的武育粳3號(hào)、南粳46、南粳47以及LGC-1可知，武育粳3號(hào)、南粳46、南粳47都具有高產(chǎn)、高谷蛋白的特點(diǎn)，只有LGC-1有低谷蛋白的特性，由此可以確定育種過程中選擇A品種是表中LGC-1．
（2）實(shí)驗(yàn)田中除種植雜交親本和創(chuàng)新品系外，還種植了常規(guī)水稻，并對(duì)其相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，目的是對(duì)照．
（3）研究發(fā)現(xiàn)低谷蛋白特性受顯性單基因控制，在雜交育種中，進(jìn)行多代自交，直至不發(fā)生性狀分離，才獲得可穩(wěn)定遺傳的新品種．單倍體育種可以明顯縮短育種年限．
（4）根據(jù)各品種的綜合表現(xiàn)，表中新品種Ⅱ低株高、高產(chǎn)，并且谷蛋白含量低等優(yōu)點(diǎn)，可滿足蛋白質(zhì)代謝異常的患者等特殊人群對(duì)蛋白質(zhì)攝入量的要求，并可進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)．
（5）根據(jù)題意可知，“GluB5基因末端缺失一段3.5kb的DNA序列”，即發(fā)生了堿基對(duì)的缺失，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄出異常的mRNA，從而不能完成翻譯過程，最終導(dǎo)致谷蛋白含量低．
故答案為：
（1）基因重組      LGC-1      LGC-1具有低蛋白的特性
（2）對(duì)照
（3）不發(fā)生性狀分離       單倍體育種
（4）新品種II
（5）翻譯

點(diǎn)評(píng) 本題考查了雜交育種和基因突變的有關(guān)知識(shí)，要求考生首先掌握雜交育種的過程，能夠根據(jù)育種的要求選擇合適的親本；同時(shí)明確雜交育種的目標(biāo)，即“集優(yōu)”，再根據(jù)題干以及表格信息進(jìn)行有關(guān)解答．