我国科技工作者经过多年努力，在提高水稻产量和改善品质方面作出了卓越贡献。水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉，两者的含量会影响稻米的最高粘度、崩解值和成糊温度等蒸煮品-组卷网

非选择题-解答题较易0.85 引用1 组卷776

我国科技工作者经过多年努力，在提高水稻产量和改善品质方面作出了卓越贡献。水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉，两者的含量会影响稻米的最高粘度、崩解值和成糊温度等蒸煮品质。Wx基因（等位基因有Wx^a、Wx^b和 wx）编码直链淀粉合成酶GBSS，Wx^b、wx 都由Wx^a基因突变产生。S基因（等位基因有S^Ⅰ和 S^Ⅱ）则与支链淀粉的合成密切相关。现有三种水稻品系：甲（Wx^aWx^aS^ⅠS^Ⅰ)、乙（Wx^bWx^bS^ⅡS^Ⅱ)、丙 (wxwxS^ⅠS^Ⅰ)，已知乙品系的直链淀粉含量为15%~18%。用甲品系和乙品系杂交后得到 F₁,F₁自交得 F₂。对 F₂群体的基因组合类型（不考虑互换）及稻米的蒸煮品质进行了分析，结果如下表所示。

基因组合类型		最高粘度PKV/RVU	崩解值BDV/RVU	成糊温度PaT/℃
Wx^a	S^Ⅰ	285.5	87.1	78.6
Wx^a	S^Ⅱ	285.9	86.5	79.0
Wx^b	S^Ⅰ	299.1	113.2	78.2
Wx^b	S^Ⅱ	256.5	73.2	72.4

回答下列问题；
(1)Wx^b基因控制合成的成熟mRNA序列不变但含量减少，导致 GBSS 合成量降低。推测wx^b基因产生过程中突变的区域___________（填“编码”或“不编码”)GBSs的氨基酸序列。Wx基因控制合成的多肽链明显变短，无法合成GBSS，其原因可能是___________。甲、乙、丙品系水稻中直链淀粉含量由高到低依次为___________。
(2)据F₂群体的基因组合类型推测， Wx 基因和S基因的位置关系为___________。若F₂与丙品系杂交，则后代基因型有___________种。
(3)据上表分析，Wx基因和S 基因是如何相互作用影响稻米蒸煮品质的？___________。
(4)研究表明直链淀粉含量介于8%~10％的水稻，米饭具有软而不烂、富有弹性、甜润爽口等特点。GRISPR/Cas9系统可实现对细胞基因定点编辑。请根据 Wx基因突变的原理，在甲、乙、丙三个品系中选择合适的材料，利用GRISPR/Cas9系统培育食用品质佳的水稻新品种。请简要写出主要技术流程_________。（GRISPR/Cas9系统对细胞基因定点编辑的具体过程不作要求。）

2023·广东佛山·二模

收藏试题下载试题加入试题篮

知识点：基因自由组合定律的实质和应用遗传信息的翻译基因突变植物细胞工程的实际应用答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

类题推荐

水稻的花为两性花，且很小。袁隆平院士利用雄性不育系水稻，培育出的杂交水稻为解决粮食问题作出了巨大贡献。现在，越来越多的新技术用于作物改良，如获2020年诺贝尔化学奖的CRISPR/Cas9基因编辑系统。该系统主要包含向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分：sgRNA能特异性识别特定的DNA序列，能引导Cas9蛋白到相应位置切割DNA，最终实现对靶基因序列定点编辑。
(1)科研人员发现一株温敏雄性不育突变株甲（基因型为tms5 tms5），在温度高于25℃时表现为雄性不育。水稻雄性育性与TMS5、Ub基因有关。TMS5基因编码的核酸酶X能降解Ub mRNA．高温会诱导花粉母细胞中的Ub基因过量表达，若Ub蛋白大量积累将导致花粉败育（如图）。

①当温度高于25℃时，基因型为TMS5tms5的水稻表现型为_____（填“雄性可育”或“雄性不育”），结合以上信息说明原因_____。
②现有另一株温敏雄性不育植株乙，其雄性不育的起点温度为21℃。考虑到大田中环境温度会有波动，制备水稻杂交种子时，选用植株乙作母本进行杂交更合适，理由是_____。
(2)为了培育不受温度影响的雄性不育株，研究人员将CRISPR/Cas9体系对水稻相关基因进行编辑，Cas9蛋白对TMS5基因剪切后，断裂的DNA分子会自动修复，在中断点处插入碱基A后，两个片段在_____酶的作用下重新连接，得到编辑成功的基因。CRISPRCas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”，sgRNA的识别序列越短，基因编辑的脱靶率越高。请分析原因：_____。
(3)科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统，将纯合野生稻（2n）甲中的冷敏型基因g改造为耐冷型基因G，筛选得到纯合耐冷突变体丁。同时利用转基因技术将抗虫基因转入不抗虫野生稻中，培育得到纯合抗虫水稻乙和丙，外源的抗虫基因可以插入到不同的染色体上。科研人员进行实验如下表：

实验	亲本	F₁表现型	F₂表现型及数量
A	甲×丁	耐冷型	耐冷型280，冷敏型200
B	乙×丙	全抗虫	抗虫1502，不抗虫99

①实验A的F₂中耐冷型植株与冷敏型植株的数量比是7：5，有人提出假设：F₁产生的雌配子育性正常，但带有G基因的花粉成活率很低（假设其花粉成活率保持不变）。请设计杂交实验，检验上述假设，并写出支持该假设的子代表现型及比例。
实验方案及结果：_____。
②实验B的F₂出现该性状分离比的原因是_____。

水稻是我国主要的粮食作物，提高水稻的产量和改善稻米蒸煮食味品质具有极为重要的意义。近年来，由南京农业大学方建民院士带领的研究团队在一系列研究方面均获得了重要突破，回答下列问题：
(1)直链淀粉含量是稻米食味品质的主要决定因素。Wx基因（等位基因有Wx^a、Wx^b和wx）编码的GBSS酶在直链淀粉的合成中起关键作用，存在于籼稻中的Wx^a比在粳稻中的Wx^b具有更强的转录活性，导致籼稻具有更高的直链淀粉含量。Wx的各种复等位基因的出现体现了基因突变的_______。Wx^b基因控制合成的成熟mRNA序列不变但含量减少，导致CBSS合成量降低，推测Wx^b基因产生过程中突变的区域_____（填“编码”或“非编码”）GBSS的氨基酸序列。
(2)籼稻和粳稻的杂交种具有抗逆性强、产量高的优势。但杂种结实率仅为10%-30%，极大地限制了杂种优势的利用。
①将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F₁，F₁自交获得F_2.统计发现，F₂仅有粳-籼杂交种和籼稻，且二者比例接近1：1，显微镜下观察发现F₁产生的部分花粉形态异常（败育），据此推测亲本粳稻作为_____（填“父本”或“母本”）。
②经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区（区域内的基因不发生交换），其中B基因编码毒素蛋白阻碍了花粉的正常发育，而C基因编码解毒蛋白。粳稻和籼稻R区DNA片段上的部分基因如下图所示。

注：粳稻12号染色体无C等位基因。
I、科研人员将F₁杂种植株中B、C基因分别单独敲除，得到单基因敲除植株，检测其花粉育性情况、若只敲除B基因，_______；只敲除C基因，______，则可验证花粉发育时B基因编码毒素蛋白，C基因编码解毒蛋白。
Ⅱ、若将基因C导入F₁中，获得转入单个基因C的F₁，已知C基因若插入到粳稻12号染色体的R区时仍表示为R^-，F₁含C基因的数量不影响C基因的正常表达，则该转基因F₁自交后代中，染色体成为R⁺R⁺的个体所占比例可能为_________。

Pikm是水稻的稻瘟病抗性基因，近些年的研究表明，它是由两个紧密连锁且功能独立的基因——Pikml-TS和Pikm2-TS组成（以下简称P1、P2)。GS3基因控制水稻的短粒型。Gnla基因编码一种降解细胞分裂素的酶，在花序分生组织中表达强烈，而在茎尖、根与胚中不表达。基因和染色体的位置关系如图1所示。回答下列问题：

(1)P1和P2是______（填“等位”或“非等位”）基因，在遗传时_______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。
(2)利用PCR技术对多个水稻品种的基因进行检测，检测结果以带型表示，比较具有代表性的性状与带型的关系概括为图2。实验结果表明P1、P2基因与抗稻瘟病的关系为_____________。

(3)有研究发现，GS3基因功能缺失的水稻粒型变长，产量提高，转化GS3基因后恢复短粒型；Gnla基因功能缺失会增加稻穗上的开花数，进而增加每穗粒数，使产量提高。育种工作者利用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除GS3和Gnla基因以提高水稻产量。对于敲除后获得的植株，利用PCR技术对其进行鉴定，鉴定结果概括为图3，图中_________________为高产gS3gnla突变体。

(4)以无上述抗稻瘟病基因的gS3gnla突变体品系和选育出的纯合抗稻瘟病品系为亲本，通过杂交育种可培育抗病高产水稻纯合体，该纯合体最早可以在F₂中出现，由于P1、P2连锁紧密，通常不发生互换，理论上推测，具有抗病高产表型的植株在F₂中所占的比例为_______。在F₂中已经出现一定数量的具有该表型的植株的前提下，利用传统杂交育种实验方法获得目的植株的思路是___________。

组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网