Question

科研人員向野生型擬南芥的核基因組中隨機插入已知序列的Ds片段（含卡那霉素抗性基因），導致被插入基因突變，篩選得到突變體Y．因插入導致某一基因（基因A）的功能喪失，從突變體Y的表現型可以推測野生型基因A的功能．
（1）將突變體Y自交所結的種子用70%酒精

 

處理后，接種在含有卡那霉素的培養基中，適宜條件下光照培養．由于卡那霉素能引起野生型植物黃化，一段時間后若培養基上的幼苗顏色為綠色，則可確定植物DNA中含有

 

．
（2）統計培養基中突變體Y的自交后代，綠色幼苗3326株、黃色幼苗3544株，性狀分離比例接近于

 

，這一結果

 

（填“符合”或“不符合”）孟德爾自交實驗的比例．
（3）研究人員進一步設計測交實驗以檢測突變體Y產生的

 

，實驗內容及結果如表．

測交親本	實驗結果
突變體Y（♀）×野生型（♂）	綠色：黃色=1.03：1
突變體Y（♂）×野生型（♀）	黃色

由實驗結果可知，Ds片段插入引起的基因突變會導致

 

致死，進而推測基因A的功能與

 

有關．
（4）提取突變體Y的基因組DNA，限制酶切割后用

 

連接，依據Ds片段的已知序列設計引物，擴增出

 

，進一步測定其序列．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：分析題意可知：序列的Ds片段中的卡那霉素抗性基因屬于基因工程中標記基因，可用于目的基因的篩選．
根據題意可知，卡那霉素能引起野生型植物黃化，如果培養的植株不黃化，說明該植物能夠抗卡那霉素，即含有卡那霉素抗性基因，說明目的基因可能導入．
孟德爾遺傳定律中，雜合子自交后代的表現型比例為3：1，即發生性狀分離；孟德爾還利用了測交實驗驗證其實驗結果，這是由于測交能夠驗證F₁產生的配子種類及比例．

解答： 解：（1）70%酒精具有消毒作用．卡那霉素能引起野生型植物黃化，而該培養基上的植物仍是綠色，說明其抗卡那霉素，說明該植物DNA中含有抗卡那霉素的基因Ds片段．
（2）由統計結果分析可知綠色：黃色接近1：1，這一結果不符合孟德爾自交實驗的比例，在孟德爾雜合子自交實驗中后代表現型比例：顯性：隱性=3：1．
（3）測交實驗可以驗證F₁產生的配子種類及比例．由實驗結果可知，當母本為突變體時，后代比例符合測交的結果；當父本為突變體時其后代都是黃色，說明突變體可能會導致花粉致死，因為此時A功能喪失，由此可以推測A基因可能與花粉的正常發育有關．
（4）基因工程中要用DNA連接酶連接，依據Ds片段的已知序列設計引物，擴增出基因A（或“基因A片段”），進一步測定其序列．
故答案為：
（1）消毒    Ds片段
（2）1：1  不符合
（3）配子類型及比例   雄配子（或“花粉”）    雄配子（或“花粉”）正常發育
（4）DNA連接酶    基因A（或“基因A片段”）

點評：本題以轉基因擬南芥的培養過程為信息載體，考查了基因工程和遺傳定律的相關知識，意在考查考生的分析表格能力和理解能力，具有一定的難度．