Question

9．拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能．野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt），如图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因（T_n）功能的流程示意图．

（1）与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜T_n基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“-AGCGCGACCAGACUCUAA”，则T_n比t多编码2个氨 基酸（起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子）．
（2）图中①应为重组质粒（重组DNA分子）．若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是重组质粒未导入．若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜 基因与拟南芥T基因的功能相同．
（3）假设该油菜T_n 基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则③中进行减数分裂的细胞在联会时的基因型为T_nT_ntt；同时，③的叶片卷曲（叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传），用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比例最小的个体表现型为黄色正常、黄色卷曲；取③的茎尖培养成16颗植株，其性状通常不变（填“不变”或“改变”）．
（4）所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥是（填是或者不是）同一个物种．

Answer 1

分析 分析题图：图示表示利用突变体验证油菜种皮颜色基因（T_n）功能的流程，其中①是目的基因和质粒在DNA连接酶的作用下连接形成的重组质粒；②表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞；③是筛选获得的转基因拟南芥．

解答 解：（1）油菜T_n基因的mRNA中UGA变为AGA，则末端序列变为“--AGCGCGACCAGAAUCUAA--”．在拟南芥中，UGA是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中，UGA变为AGA可编码一个氨基酸，同时AUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸，所以T_n比t多编码2个氨基酸．
（2）图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒．由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因，所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则说明重组质粒未导入．若③的种皮颜色为 深褐色，则说明油菜T_n基因与拟南芥T基因的功能相同．
（3）假设油菜T_n基因连接到拟南芥染色体并替换其是一个t基因，注意拟南芥是指实验有的突变体tt，所以③转基因拟南芥基因型为T_nt，减数分裂联会时形成四分体是由于染色体进行了复制，基因也进行了复制，因而基因型为T_nT_ntt．设③转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由B、b基因控制，正常叶为显性，而该对性状与种皮性状为独立遗传，则这两对性状遵循基因的分离与自由组合定律．则：③转基因拟南芥（T_ntbb）×双杂合拟南芥（TtBb），采用逐对法进行分析：T_nt×Tt→$\frac{1}{4}$T_nT、$\frac{1}{4}$T_nt、$\frac{1}{4}$Tt、$\frac{1}{4}$tt，由于T_n和T的功能相同，所以表示型及比例为$\frac{3}{4}$T_--（深褐色）、$\frac{1}{4}$tt（黄色）；bb×Bb→$\frac{1}{2}$Bb（正常叶）、$\frac{1}{2}$bb（卷曲叶）．所以后代中有四种表现型，即$\frac{3}{8}$种皮深褐色正常叶、$\frac{3}{8}$种皮深褐色卷曲叶、$\frac{1}{8}$种皮黄色正常叶、$\frac{1}{8}$种皮黄色卷曲叶．植物组织培养属于无性生殖，能保持亲本的性状，所以取③转基因拟南芥的茎尖培养得到的后代性状一般不变．
（4）由上可知所得③转基因拟南芥T_nt和野生型拟南芥TT两个品种相当于发生基因突变，没有隔离，能杂交产生可育后代，因此是同一个种．
故答案为：
（1）2
（2）重组质粒（重组DNA分子）    重组质粒未导入    深褐色
（3）T_nT_nt t    黄色正常、黄色卷曲   不变
（4）是

点评 本题借助流程图，考查遗传信息的转录和翻译、基因工程的原理和技术、基因自由组合定律及应用、物种等知识，要求考生识记遗传信息的转录和翻译过程，能根据所给的终止密码子解决问题；识记基因工程的原理和操作步骤，能准确判断图中各数字的含义；掌握基因自由组合定律，能运用逐对分析法计算相关概率．