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【题目】转座子是指能从基因组的一个位置移动到另一个位置的DNA片段。Ac片段能编码转座酶,可自主移动。DS片段需在转座酶作用下,才可以从原来的位置上切离下来,然后随机插入到所在染色体的其他位置或其他染色体上。

(1)用________酶将DS片段构建在Ti质粒的T-DNA片段上,再用含有该重组质粒的________转化水稻,自交筛选获得DS-T-DNA纯合体(甲)。以同样方法获得Ac-T-DNA纯合体水稻(乙)。

(2)甲、乙杂交获得Ac/Ds双因子转座系统水稻,在其后代中筛选到一些淡绿叶突变体。利用淡绿叶突变体与野生型水稻(甲)进行系列杂交实验,________代获得野生型和淡绿叶水稻植株分别为442株和130株,分离比符合3:1,初步推测淡绿叶突变是单基因的________性突变。将442株野生型植株单株收获和播种,后代发生性状分离的植株占________,则进一步确认上述推测。

(3)为进一步确定突变性状与Ds切离转座的相关性,设计6种引物(如图1),对上述572株子代的T-DNA进行Ds转座的PCR检测。

①检测原理:Ds未发生切离的DNA位点,通过引物________可得到400 bp的扩增产物;Ds 已发生切离的DNA位点通过引物________可得到870 bp的扩增产物。

②扩增产物的电泳结果如图2,据此判断________类型为淡绿叶突变体。若A类型:B类型:C类型=_______,则突变性状产生与Ds片段的切离转座有关。

(4)在水稻基因组的功能研究中,利用Ac/Ds双因子转座系统,发现Ds随机插入后获得突变表型的效率不到30%,可能的原因有________

【答案】限制性核酸内切酶和DNA连接酶 土壤农杆菌 F2 2/3 b和d c和d B 2:1:1 Ds插入的是非基因序列(或未选择表达的基因或内含子或非编码区等)

【解析】

根据题干信息分析,转座子是指能从基因组的一个位置移动到另一个位置的DNA片段;DS片段从一个位置切下来需要转座酶的作用,erect转座酶是Ac片段编码的。基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。

(1)将DS片段构建在Ti质粒的T-DNA片段上,需要先用限制酶切割,再用DNA连接酶连接,接着用含有该重组质粒的农杆菌转化水稻,自交筛选获得DS-T-DNA纯合体(甲)。

(2)根据题意分析,利用淡绿叶突变体与野生型水稻(甲)进行系列杂交实验,子一代为杂合子,子二代野生型与淡绿叶的比例接近于3:1,符合一对等位基因的杂合子的自交实验的性状分离比,说明淡绿叶突变是单基因的隐性突变;若该推测是正确的,则上述野生型植株中纯合子与杂合子的比例为1:2,其中杂合子自交后代会发生性状分离,即后代发生性状分离的植株占2/3。

(3)①据图1分析,若Ds未发生切离的DNA位点,则通过引物b、d可得到400 bp的扩增产物;若Ds 已发生切离的DNA位点,则通过引物c、d可得到870 bp的扩增产物。

②据图2分析,B类型为淡绿叶突变体;若A类型:B类型:C类型=2:1:1,则说明突变性状产生与Ds片段的切离转座有关。

(4)根据题意分析,利用Ac/Ds双因子转座系统,发现Ds随机插入后获得突变表型的效率不到30%,可能是因为Ds插入的是非基因序列,有可能是因为未选择表达的基因或内含子或非编码区等。

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