题目
刍草是玉米是原始祖先,具有较强的抗病抗逆特性,为玉米育种提供了原始的遗传材料。研究发现大刍草基因组中有一个D基因仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。为研究D基因表达对卵细胞的影响,设计了实验。据图回答:
(1)
D基因在大刍草卵细胞中不转录,从基因结构角度推测其可能的原因是卵细胞中。
(2)
要构建大刍草的CDNA文库,应从大刍草中提取总RNA,原因是。由总RNA在相关酶的作用下获得D基因编码蛋白的序列。按如图所示构建重组表达载体。
(3)
在过程①、②转化筛选时,过程中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上。
(4)
从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下大刍草卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明。
(5)
在大刍草基因组中发现另一个B基因与其育性相关,为进一步研究B基因的功能,研究者将一段T-DNA插入到B基因中,致使该基因失活,失活后的基因记为b,现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验,统计母本植株的结实率,结果如表所示:
杂交编号
亲本组合
结实率
a
♀BB×♂bb
0.1
b
♀bb×♂BB
0.5
c
♀BB×♂BB
0.5
①表中数据表明B基因失活后使配子育性降低。
②让杂交a的F1给杂交b的F1授粉,得到F2。为验证F2植株的基因型,研究者据B基因、T-DNA的序列设计了3种引物,如图所示:
随机选取F2植株若干,提取各植株的总DNA,分别用“引物I+Ⅲ”组合及“Ⅱ+Ⅲ”组合进行PCR,检测是否能扩增(完整的T-DNA过大,不能完成PCR扩增) 如果引物“I+Ⅲ”组及“Ⅱ+Ⅲ”组进行PCR均可完成扩增,则相应植株的基因型为。 如果,则相应植株的基因型为BB。
答案: 【1】D基因的启动子无法启动转录
【1】体细胞或精子【2】D基因仅在大刍草的体细胞和精子中正常表达
【1】②
【1】D基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚
【1】雄【2】Bb【3】仅引物“Ⅱ+Ⅲ”组进行 PCR 能完成扩增,而“Ⅰ+Ⅲ”组不能完成扩增