Question

 T-DNA可能隨機插入植物基因組內，導致被插入基因發生突變。用此方法誘導擬南芥產生突變體的過程如下：種植野生型擬南芥，待植物形成花蕾時，將地上部分浸入農桿菌（其中的T-DNA上帶有抗除草劑基因）懸浮液中以實現轉化。在適宜條件下培養，收獲種子（稱為T₁代）。

環狀DNA示意圖

A、B、C、D表示能與相應T—DNA鏈

互補、長度相等的單鏈DNA片段；

箭頭指示DNA合成方向。

    （1）為篩選出已轉化的個體，需將T₁代播種在含          的培養基上生長，成熟后目交，收獲種子（稱為T₂代）。

（2）為篩選出具有抗鹽性狀的突變體，需將T₂代播種在含          的培養基上，獲得所需個體。 

    （3）經過多代種植獲得能穩定遺傳的抗鹽突變體。為確定抗鹽性狀是否由單基因突變引起，需將該突變體與          植株進行雜交，再自交          代后統計性狀分離比。

    （4）若上述T-DNA的插入造成了基因功能喪失，從該突變體的表現型可以推測野生型基因的存在導致植物的抗鹽性          。

    （5）根據T-DNA的已知序列，利用PCR技術可以擴增出被插入的基因片段。

其過程是：提取          植株的DNA，用限制酶處理后，再用          將獲得的DNA片段連接成環（如下圖）。以此為模板，從圖中A、B、C、D四種單鏈DNA片斷中選取          作為引物進行擴增，得到的片斷將用于獲取該基因的全序列信息。

 

Answer 1

【答案】

（9分）    （1）（一定濃度的）除草劑    （2）（一定濃度的）鹽

    （3）野生型    1    （4）降低（5）突變體  DNA連接酶    B、C（2分）

【解析】頂芽產生生長素，運輸到側芽抑制側芽的生長發育。野生型擬南芥是否被農桿菌轉化，可在個體水平進行檢測，看它是否具有抗除草劑性狀。因此可將其種植在含除草劑的培養基中。為篩選出具有抗鹽性狀的突變體，需將T 代播種在含鹽的培養基上，獲得所需個體。經過多代種植獲得能穩定遺傳的抗鹽突變體。為確定抗鹽性狀是否由單基因突變引起，需將該突變體與野生型植株進行雜交，再自交1代后統計性狀分離比。如果出現3：1的分離比，則為單基因突變。這個“該突變體”應指第（4）小題的抗鹽突變體，所以插入之前野生型基因的存在導致植物的抗鹽性降低。因為要擴增的是被插入基因片段，所以應提取突變體植株的DNA。將DNA片段連接起來的酶是DNA連接酶。圖示中表示出了DNA合成方向是：引物A是順時針方向，那么，B、D就是逆時針方向，C也是順時針方向。利用A、D這對引物擴增的將是T-DNA片段，而利用B、C這對引物擴增的才是被插入的基因片段。