【题目】水稻穗粒数可影响水稻产量。研究者筛选到一株穗粒数异常突变体,并进行了相关研究。
(1)农杆菌Ti质粒上的T-DNA序列,可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物的__________中,导致被插入的基因功能丧失。研究者用此方法构建水稻突变体库,并从中筛选到穗粒数异常突变体。
(2)研究者分别用EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶处理突变体的总DNA,用HindⅢ处理野生型的总DNA,处理后进行电泳,使长短不同的DNA片段分离。电泳后的DNA与DNA分子探针(含放射性同位素标记的T-DNA片段)进行杂交,得到如图所示放射性检测结果。
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①由于杂交结果中_____________________,表明T-DNA成功插入到水稻染色体基因组中。(注:T-DNA上没有EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶的酶切位点)
②不同酶切结果,杂交带的位置不同,这是由于_____________________________不同。
③由实验结果判断突变体为T-DNA单个位点插入,依据是____________________。
(3)研究者用某种限制酶处理突变体的DNA(如下图所示),用_______将两端的黏性末端连接成环,以此为模板,再利用图中的引物________组合进行PCR,扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。经过与野生型水稻基因组序列比对,确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中。
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(4)研究发现,该突变体产量明显低于野生型,据此推测B基因可能_____(填“促进”或“抑制”)水稻穗粒的形成。
(5)育种工作者希望利用B基因,对近缘高品质但穗粒数少的低产水稻品系2进行育种研究,以期提高其产量,下列思路最可行的是(_________)。
a.对水稻品系2进行60Co照射,选取性状优良植株
b.培育可以稳定遗传的转入B基因的水稻品系2植株
c.将此突变体与水稻品系2杂交,筛选具有优良性状的植株
【答案】染色体DNA(或“核基因组”) 突变体在不同限制酶处理时,均出现杂交带,野生型无条带,Ti质粒有杂交带 不同酶切后含T-DNA的片段长度 用三种不同限制酶处理都只得到一条杂交带,而野生型无杂交带 DNA连接酶 ①、④ 促进 b
【解析】
本题考查基因工程的相关知识。电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。电泳技术就是利用在电场的作用下,由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。
(1)农杆菌Ti质粒上的T-DNA序列,可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中,导致被插入的基因功能丧失。研究者用此方法构建水稻突变体库,并从中筛选到穗粒数异常突变体。
(2)①由于杂交结果中突变体在不同限制酶处理时,均出现杂交带,野生型无条带,Ti质粒有杂交带,表明T-DNA成功插入到水稻染色体基因组中。
②不同酶切结果,杂交带的位置不同,这是由于不同酶切后含T-DNA的片段长度不同。
③由实验结果判断突变体为T-DNA单个位点插入,依据是用三种不同限制酶处理都只得到一条杂交带,而野生型无杂交带。
(3)研究者用某种限制酶处理突变体的DNA,用DNA连接酶将两端的黏性末端连接成环,以此为模板,再利用图中的引物①、④组合进行PCR,扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。经过与野生型水稻基因组序列比对,确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中。
(4)研究发现,该突变体产量明显低于野生型,据此推测B基因可能促进水稻穗粒的形成。
(5)育种工作者希望利用B基因,对近缘高品质但穗粒数少的低产水稻品系2进行育种研究,以期提高其产量,可行的思路是培育可以稳定遗传的转入B基因的水稻品系2植株,故选b。