Question

【題目】轉(zhuǎn)座子是指能從基因組的一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的DNA片段。Ac片段能編碼轉(zhuǎn)座酶，可自主移動(dòng)。DS片段需在轉(zhuǎn)座酶作用下，才可以從原來(lái)的位置上切離下來(lái)，然后隨機(jī)插入到所在染色體的其他位置或其他染色體上。

（1）用________酶將DS片段構(gòu)建在Ti質(zhì)粒的T-DNA片段上，再用含有該重組質(zhì)粒的________轉(zhuǎn)化水稻，自交篩選獲得DS-T-DNA純合體（甲）。以同樣方法獲得Ac-T-DNA純合體水稻（乙）。

（2）甲、乙雜交獲得Ac/Ds雙因子轉(zhuǎn)座系統(tǒng)水稻，在其后代中篩選到一些淡綠葉突變體。利用淡綠葉突變體與野生型水稻（甲）進(jìn)行系列雜交實(shí)驗(yàn)，________代獲得野生型和淡綠葉水稻植株分別為442株和130株，分離比符合3：1，初步推測(cè)淡綠葉突變是單基因的________性突變。將442株野生型植株單株收獲和播種，后代發(fā)生性狀分離的植株占________，則進(jìn)一步確認(rèn)上述推測(cè)。

（3）為進(jìn)一步確定突變性狀與Ds切離轉(zhuǎn)座的相關(guān)性，設(shè)計(jì)6種引物（如圖1），對(duì)上述572株子代的T-DNA進(jìn)行Ds轉(zhuǎn)座的PCR檢測(cè)。

①檢測(cè)原理：Ds未發(fā)生切離的DNA位點(diǎn)，通過(guò)引物________可得到400 bp的擴(kuò)增產(chǎn)物；Ds 已發(fā)生切離的DNA位點(diǎn)通過(guò)引物________可得到870 bp的擴(kuò)增產(chǎn)物。

②擴(kuò)增產(chǎn)物的電泳結(jié)果如圖2，據(jù)此判斷________類(lèi)型為淡綠葉突變體。若A類(lèi)型：B類(lèi)型：C類(lèi)型=_______，則突變性狀產(chǎn)生與Ds片段的切離轉(zhuǎn)座有關(guān)。

（4）在水稻基因組的功能研究中，利用Ac/Ds雙因子轉(zhuǎn)座系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)Ds隨機(jī)插入后獲得突變表型的效率不到30%，可能的原因有________。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 （土壤）農(nóng)桿菌 F2 隱 2/3 b和d c和d B 2:1:1 Ds插入的是非基因序列（或未選擇表達(dá)的基因或內(nèi)含子或非編碼區(qū)等）

【解析】

根據(jù)題干信息分析，轉(zhuǎn)座子是指能從基因組的一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的DNA片段；DS片段從一個(gè)位置切下來(lái)需要轉(zhuǎn)座酶的作用，erect轉(zhuǎn)座酶是Ac片段編碼的。基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA連接酶。

（1）將DS片段構(gòu)建在Ti質(zhì)粒的T-DNA片段上，需要先用限制酶切割，再用DNA連接酶連接，接著用含有該重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻，自交篩選獲得DS-T-DNA純合體（甲）。

（2）根據(jù)題意分析，利用淡綠葉突變體與野生型水稻（甲）進(jìn)行系列雜交實(shí)驗(yàn)，子一代為雜合子，子二代野生型與淡綠葉的比例接近于3：1，符合一對(duì)等位基因的雜合子的自交實(shí)驗(yàn)的性狀分離比，說(shuō)明淡綠葉突變是單基因的隱性突變；若該推測(cè)是正確的，則上述野生型植株中純合子與雜合子的比例為1:2，其中雜合子自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離，即后代發(fā)生性狀分離的植株占2/3。

（3）①據(jù)圖1分析，若Ds未發(fā)生切離的DNA位點(diǎn)，則通過(guò)引物b、d可得到400 bp的擴(kuò)增產(chǎn)物；若Ds 已發(fā)生切離的DNA位點(diǎn)，則通過(guò)引物c、d可得到870 bp的擴(kuò)增產(chǎn)物。

②據(jù)圖2分析，B類(lèi)型為淡綠葉突變體；若A類(lèi)型：B類(lèi)型：C類(lèi)型=2:1:1，則說(shuō)明突變性狀產(chǎn)生與Ds片段的切離轉(zhuǎn)座有關(guān)。

（4）根據(jù)題意分析，利用Ac/Ds雙因子轉(zhuǎn)座系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)Ds隨機(jī)插入后獲得突變表型的效率不到30%，可能是因?yàn)镈s插入的是非基因序列，有可能是因?yàn)槲催x擇表達(dá)的基因或內(nèi)含子或非編碼區(qū)等。