Question

【題目】育種工作者利用輻射誘變從正常水稻的后代中獲得巨胚水稻，對(duì)其展開系列研究。

（1）用巨胚水稻和正常胚水稻進(jìn)行正反交，F1籽粒均為正常胚，F2籽粒中正常胚和巨胚的比例接近于3：1，說明胚的大小受___對(duì)等位基因控制且巨胚基因是____性基因。

（2）將誘變得到的兩種巨胚突變體“上5”和“超210”進(jìn)行雜交，若收獲的F1籽粒均為____________，表明這兩種水稻中的巨胚基因?qū)儆谙嗤�的突變基因�?/span>

（3）“上5”的胚重超過了已知其他巨胚水稻，研究者通過基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)大多數(shù)巨胚基因的突變發(fā)生在編碼鏈，而“上5”的突變發(fā)生在編碼鏈和啟動(dòng)子。編碼鏈中的突變導(dǎo)致_______中的終止密碼子提前出現(xiàn)，相關(guān)蛋白質(zhì)長(zhǎng)度變短，最終導(dǎo)致巨胚性狀的出現(xiàn)， 啟動(dòng)子中的突變使該突變基因在水稻開花后4--7天的穎果中表達(dá)量持續(xù)增加，胚變得更大。推測(cè)啟動(dòng)子中相應(yīng)序列是一種調(diào)控序列，能夠_______正常基因的表達(dá)。

（4）傳統(tǒng)育種對(duì)巨胚水稻篩選的時(shí)間長(zhǎng)而且不準(zhǔn)確，研究者利用分子標(biāo)記特征引物對(duì)“上5”和正常水稻籽粒的DNA進(jìn)行PCR。“上5”的PCR產(chǎn)物經(jīng)酶切產(chǎn)生 18 bp、76 bp、91 bp和273 bp 4種片段；正常胚水稻的PCR產(chǎn)物經(jīng)酶切產(chǎn)生18 bp、76 bp和364 bp 3種片段，請(qǐng)根據(jù)各自的特征片段判斷下列待測(cè)種子中的___________________是符合要求的巨胚水稻種子。

注：M為DNA標(biāo)準(zhǔn)樣液（Marker），1-24為待測(cè)種子。

Answer 1

【答案】一 隱 巨胚 mRNA 抑制 2、3、10、11、15、16、19、21

【解析】

本題是利用輻射誘變從正常水稻的后代中獲得巨胚水稻，其中利用到了誘變育種和雜交育種技術(shù)，遺傳過程遵循孟德爾遺傳定律；啟動(dòng)子就像“開關(guān)”，決定基因的活動(dòng)，是RNA 聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特異性結(jié)合和轉(zhuǎn)錄起始所需的保守序列，多數(shù)位于結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游，啟動(dòng)子本身不被轉(zhuǎn)錄。

（1）根據(jù)基因分離規(guī)律：雜合體內(nèi)，等位基因在減數(shù)分裂生成配子時(shí)隨同源染色體的分開而分離，進(jìn)入兩個(gè)不同的配子，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。F1均表現(xiàn)為顯性性狀，F2代出現(xiàn)性狀分離，且性狀比顯性：隱性=3：1，說明胚的大小受一對(duì)等位基因控制，正常胚為顯性性狀，巨胚基因是隱性基因。

（2）如果兩種突變體是因?yàn)橥�一種基因突變所致，純合突變體L與純合突變體Y進(jìn)行雜交，子代全是突變體，表現(xiàn)為巨胚，如純合突變體L、Y的基因型可以表示為A1A1、A2A2，雜交子一代的基因型是A1A2，表現(xiàn)為突變體。

（3）終止密碼子位于mRNA上。啟動(dòng)子中的突變使該突變基因在水稻開花后4—7天的穎果中表達(dá)量持續(xù)增加，胚變得更大，推測(cè)啟動(dòng)子中相應(yīng)序列是一種調(diào)控序列，能夠抑制正常基因的表達(dá)。

（4）比較“上5”和正常水稻籽粒的DNA酶切片段，區(qū)別在273bp，根據(jù)核酸膠圖：2、3、10、11、15、16、19、21號(hào)條帶的大小在200bp和300bp之間，符合273bp，是符合要求的巨胚水稻種子。