Question

5．擬南芥是遺傳學研究的模式植物，某突變體可用于驗證相關的基因的功能．野生型擬南芥的種皮為深褐色（TT），某突變體的種皮為黃色（tt），如圖是利用該突變體驗證油菜種皮顏色基因（T_n）功能的流程示意圖．

（1）與擬南芥t基因的mRNA相比，若油菜T_n基因的mRNA中UGA變?yōu)锳GA，其末端序列成為“-AGCGCGACCAGACUCUAA”，則T_n比t多編碼2個氨基酸（起始密碼子位置相同，UGA、UAA為終止密碼子）．
（2）圖中①應為重組質(zhì)粒（重組DNA分子）．若②不能在含抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，則原因是深褐色．若③的種皮顏色為重組質(zhì)粒未導入，則說明油菜 基因與擬南芥T基因的功能相同．
（3）假設該油菜T_n 基因連接到擬南芥染色體并替換其中一個t基因，則③中進行減數(shù)分裂的細胞在聯(lián)會時的基因型為TnTntt；同時，③的葉片卷曲（葉片正常對葉片卷曲為顯性，且與種皮性狀獨立遺傳），用它與種皮深褐色、葉片正常的雙雜合體擬南芥雜交，其后代中所占比例最小的個體表現(xiàn)型為黃色正常、黃色卷曲；�、鄣那o尖培養(yǎng)成16顆植株，其性狀通常不變（填“不變”或“改變”）．
（4）所得的轉(zhuǎn)基因擬南芥與野生型擬南芥是（填是或者不是）同一個物種．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示利用突變體驗證油菜種皮顏色基因（T_n）功能的流程，其中①是目的基因和質(zhì)粒在DNA連接酶的作用下連接形成的重組質(zhì)粒；②表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細胞；③是篩選獲得的轉(zhuǎn)基因擬南芥．

解答 解：（1）油菜T_n基因的mRNA中UGA變?yōu)锳GA，則末端序列變?yōu)椤?-AGCGCGACCAGAAUCUAA--”．在擬南芥中，UGA是終止密碼子不編碼氨基酸，而在油菜中，UGA變?yōu)锳GA可編碼一個氨基酸，同時AUC還可編碼一個氨基酸，直到UAA終止密碼子不編碼氨基酸，所以T_n比t多編碼2個氨基酸．
（2）圖中①質(zhì)粒和目的基因連接形成的重組質(zhì)粒．由圖可知重組質(zhì)粒含有抗生素Kan抗性基因，所以導入重組質(zhì)粒的受體細胞能在含有抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，若②不能在含抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，則說明重組質(zhì)粒未導入．若③的種皮顏色為 深褐色，則說明油菜T_n基因與擬南芥T基因的功能相同．
（3）假設油菜T_n基因連接到擬南芥染色體并替換其是一個t基因，注意擬南芥是指實驗有的突變體tt，所以③轉(zhuǎn)基因擬南芥基因型為T_nt，減數(shù)分裂聯(lián)會時形成四分體是由于染色體進行了復制，基因也進行了復制，因而基因型為T_nT_ntt．設③轉(zhuǎn)基因擬南芥的葉片卷曲與正常葉是由B、b基因控制，正常葉為顯性，而該對性狀與種皮性狀為獨立遺傳，則這兩對性狀遵循基因的分離與自由組合定律．則：③轉(zhuǎn)基因擬南芥（T_ntbb）×雙雜合擬南芥（TtBb），采用逐對法進行分析：T_nt×Tt→$\frac{1}{4}$T_nT、$\frac{1}{4}$T_nt、$\frac{1}{4}$Tt、$\frac{1}{4}$tt，由于T_n和T的功能相同，所以表示型及比例為$\frac{3}{4}$T_--（深褐色）、$\frac{1}{4}$tt（黃色）；bb×Bb→$\frac{1}{2}$Bb（正常葉）、$\frac{1}{2}$bb（卷曲葉）．所以后代中有四種表現(xiàn)型，即$\frac{3}{8}$種皮深褐色正常葉、$\frac{3}{8}$種皮深褐色卷曲葉、$\frac{1}{8}$種皮黃色正常葉、$\frac{1}{8}$種皮黃色卷曲葉．植物組織培養(yǎng)屬于無性生殖，能保持親本的性狀，所以�、坜D(zhuǎn)基因擬南芥的莖尖培養(yǎng)得到的后代性狀一般不變．
（4）由上可知所得③轉(zhuǎn)基因擬南芥T_nt和野生型擬南芥TT兩個品種相當于發(fā)生基因突變，沒有隔離，能雜交產(chǎn)生可育后代，因此是同一個種．
故答案為：
（1）2   
（2）重組質(zhì)粒（重組DNA分子）   重組質(zhì)粒未導入   深褐色 
（3）TnTntt   黃色正常  黃色卷曲  不變    
（4）是

點評 本題借助流程圖，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因工程的原理和技術、基因自由組合定律及應用、物種等知識，要求考生識記遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，能根據(jù)所給的終止密碼子解決問題；識記基因工程的原理和操作步驟，能準確判斷圖中各數(shù)字的含義；掌握基因自由組合定律，能運用逐對分析法計算相關概率．