Question

【題目】DNA序列D能在基因A表達的轉移酶作用下，從序列D所在染色體的某個位置轉移到其他位置，或隨機轉移到其他染色體上。科研人員利用這一原理來構建穩定遺傳的大豆突變體庫。

（1）科研人員分別將序列D和基因A作為____________，插入含卡那霉素抗性基因的T-DNA上，利用農桿菌轉化植物，篩選得到轉D植株和轉A植株。

（2）將得到的轉D植株或轉A植株自交，若某植株所結種子中具有卡那霉素抗性的占_________，則判斷該植株為T-DNA單拷貝插入。繼續種植具有卡那霉素抗性的種子，長成植株后進行自交，若某植株所結種子_________，可獲得純合的轉D植株或轉A植株。

（3）科研人員將純合的轉D植株與轉A植株雜交，并根據轉入兩種植株中的DNA序列的差異，用PCR方法確定雜交是否成功，結果如下圖所示。

據圖可知，F1植株編號為______的雜交組是雜交成功的，分析其他雜交組雜交不成功的原因是_______。

（4）對雜交成功的所有F1植株進行序列D檢測，發現其位置均沒有發生轉移，推測序列D的轉移只發生在_________（填“體細胞”或“配子”）中，按照這種推測，如果讓雜交成功的F1植株自交，理論上F2植株中序列D發生了位置轉移的最多可占_________。

（5）序列D隨機轉移會導致被插入基因發生突變，從而可以在F2植株中篩選得到多種突變體。讓F2植株自交，應在F3中篩選出序列D和基因A為_________的植株用作構建突變體庫，原因是這種植株_________。

Answer 1

【答案】 目的基因 3/4 全部具有卡那霉素抗性 3～5、7～9、11 作為母本的花在去雄前就已經完成了自花受粉 配子 7/16 沒有基因A且序列D純合 沒有基因A不會發生新的序列D位置轉移，序列D純合使突變性狀能穩定遺傳

【解析】【試題分析】

本題以構建穩定遺傳的大豆突變體庫為媒介設置新的情境，考查基因工程、基因分離定律和基因自由組合定律的應用等相關知識。需要考生熟練掌握所學知識，根據從題干中提取的有效信息，將轉基因生物的遺傳與遺傳定律結合起來，對各小題進行分析作答。

（1）可分別將序列D和基因A作為目的基因，插入含卡那霉素抗性基因的T-DNA上，再利用農桿菌轉化植物，篩選得到轉D植株和轉A植株。

（2）根據（1）小題可知，T-DNA上含有卡那霉素抗性基因，若將T-DNA單拷貝插入植物的染色體上，則該轉D植株或轉A植株相當于關于卡那霉素抗性基因的雜合子，其自交所結種子中具有卡那霉素抗性的占3/4；繼續種植具有卡那霉素抗性的種子，長成植株后進行自交，若某植株所結種子全部具有卡那霉素抗性，可獲得純合的轉D植株或轉A植株。

（3）將純合的轉D植株與轉A植株雜交，F1植株中應同時含有序列D和基因A。據圖可知，F1中編號為3～5、7～9、11的植株同時含有序列D和基因A，說明這些植株的雜交組是雜交成功的；其他雜交組（6、10）或者只含序列D，或者只含基因A，雜交不成功的原因可能是作為母本的花在去雄前就已經完成了自花受粉。

（4）已知序列D能在基因A表達的轉移酶作用下，從序列D所在染色體的某個位置轉移到其他位置，或隨機轉移到其他染色體上。而對雜交成功的所有F1植株進行序列D檢測，發現其位置均沒有發生轉移，可推測序列D的轉移只發生在配子中；按照這種推測，雜交成功的F1植株(同時含有序列D和基因A)產生的配子中序列D發生了位置轉移的配子（同時含有序列D和基因A）最多占1/4，則序列D沒有發生位置轉移的配子占3/4。如果讓雜交成功的F1植株自交，理論上F2植株中序列D發生了位置轉移的最多可占1－3/4×3/4＝7/16。

（5）序列D隨機轉移會導致被插入基因發生突變，從而可以在F2植株中篩選得到多種突變體。由于沒有基因A不會發生新的序列D位置轉移，序列D純合使突變性狀能穩定遺傳，所以讓F2植株自交，應在F3中篩選出沒有基因A且序列D純合的植株用作構建突變體庫。