Question

烟草是一种种植历史悠久的作物，可以采用不同方式进行育种．
（1）现有甲、乙两种烟草（2n=24），二者远缘杂交不亲和．研究人员用甲、乙植株进行了体细胞杂交，将叶肉细胞去除细胞壁制成

 

，在促融剂

 

的诱导下，融合成为杂种细胞并最终培养成杂种植株．在杂种植株中发现有一株体细胞染色体数目为47条的丙植株，将丙与甲植株进行杂交，F₁中一些植株（丁）体细胞含有35条染色体，其中有22条染色体在减数分裂时能联会，其余不能联会，由此推测丙植株所缺失的染色体属于

 

（填“甲”或“乙”）植株．如果所缺失的那条染色体属于另一植株，那么丁植株在减数分裂时应有

 

条染色体能联会，其余

 

条染色体不能联会．
（2）甘蔗的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性直接反映了甘蔗体内蔗糖合成的能力．研究人员将未突变和已突变的蔗糖磷酸合成酶基因分别转入烟草中，测定比较了所得SPS的活性，为作物的改良提供了一定的依据．
①甘蔗中控制SPS合成的基因简称SPS3L，研究人员利用特定的试剂和技术手段将SPS3L基因相关位点的碱基TCA突变成CGA，从而使SPS的第153位丝氨酸变为丙氨酸，而其他氨基酸均无改变，此种突变基因称为SPS3L-A型．由此推测在人工的处理下，SPS3L基因中的碱基可发生

 

（填“定向”或“不定向”）改变．另两种突变型（SPS3L-T型、SPS3L-G型）也用此方法获得．
②将目的基因与含有潮霉素抗性基因的Ti质粒构建基因表达载体，采用农杆菌转化法导入烟草细胞，利用

 

技术进行培养．培养基中除含有必要营养物质、植物激素和琼脂外，还必须加入

 

进行筛选．若要检测目的基因是否导入烟草细胞，可采用技术或PCR技术进行检测．
③取上述已成功导入目的基因的新鲜烟草，分别测定叶片的可溶性糖含量，结果如图所示．

四种转基因烟草中，导入

 

的是对照组，

 

型的烟草叶片可溶性糖的含量与之相比没有发生明显变化，推测在153位的丝氨酸虽然被替代，但SPS的活性

 

．由测定结果可以看出

 

型SPS活性最高，最适合用来改良作物．

Answer 1

考点：植物体细胞杂交的过程,基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析柱形图：SPS3L没有发基因突变，是正常基因，图中导入SPS3L的是对照组．SPS3L-A型和SPS3L-T型烟草中的可溶性糖的含量均比对照组高，说明其中SPS活性升高；SPS3L-G型烟草中的可溶性糖的含量与对照组相同，说明其中SPS活性没有发生变化．

解答： 解：（1）去除叶肉细胞的细胞壁后可制成原生质体；诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、电激、振动等）和化学法（聚乙二醇）；在杂种植株中发现有一株体细胞染色体数目为47条的丙植株，将丙与甲植株进行杂交，F₁中一些植株（丁）体细胞含有35条染色体，其中有22条染色体在减数分裂时能联会，其余13条不能联会的染色体中，有12条来自乙植株，还有一条来自甲植株，由此可见，丙植株所缺失的染色体属于甲植株．如果所缺失的那条染色体属于乙植株，那么丁植株中有24条（12条+12条）染色体来自甲植株，能联会，还有11条染色体来自乙植株，不能联会．
（2）甘蔗的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性直接反映了甘蔗体内蔗糖合成的能力．研究人员将未突变和已突变的蔗糖磷酸合成酶基因分别转入烟草中，测定比较了所得SPS的活性，为作物的改良提供了一定的依据．
①利用特定的试剂和技术手段能将SPS3L基因相关位点的碱基TCA突变成CGA，说明在人工处理下，SPS3L基因中的碱基可发生定向改变．
②将转基因烟草细胞培养成转基因烟草植株，需要采用植物组织培养技术；标记基因时潮霉素抗性基因，因此培养基中除含有必要营养物质、植物激素和琼脂外，还必须加入潮霉素进行筛选．检测目的基因是否导入烟草细胞，可采用DNA分子杂交技术或PCR技术进行检测．
③四种转基因烟草中，导入SPS3L的是对照组，与其相比，SPS3L-G型的烟草叶片可溶性糖的含量没有发生明显变化，说明153位的丝氨酸虽然被替代，但SPS的活性没有改变．由测定结果可以看出SPS3L-T型SPS活性最高，最适合用来改良作物．
故答案为：
（1）原生质体   聚乙二醇   甲    24    11
（2）①定向
②植物组织培养潮霉素     DNA分子杂交
③SPS3L   SPS3L-G   没有改变   SPS3L-T

点评：本题结合柱形图，考查植物体细胞杂交、植物组织培养及探究实验，要求考生识记植物组织培养的过程及应用；识记植物体细胞杂交的具体过程；掌握实验的原理，能分析实验结果，并得出正确的结论．