1. 亚洲棉的光籽(无短绒)和毛籽(有短绒)是一对相对性状,为探究棉绒的遗传规律并揭示其发育的分子机制,研究者进行了系列实验。
(1) 利用表型为光籽的不同突变体与野生型毛籽棉进行杂交,统计F1自交结果如下表:

据表可知,突变体甲光籽性状的遗传遵循定律;②组F2光籽棉中的纯合子所占比例为;推测③组F1测交后代表型及比例为。综合三组杂交实验结果,表明之间并非简单的一一对应关系。

组别

亲本

F2表型及比例

突变体甲×毛籽棉

光籽:毛籽=3:1

突变体乙×毛籽棉

光籽:毛籽=13:3

突变体丙×毛籽棉

光籽:毛籽=9:7

(2) 研究发现,8号染色体的~880kb至~903kb区间与突变体甲的光籽表型相关。根据野生型毛籽棉的该区间设计连续的重叠引物,提取突变体甲和野生型的基因组DNA进行PCR,产物扩增结果如下。

据图可知分子量较大的扩增产物与点样处的距离较(选择“大”或“小”填写),推测8号染色体上第对引物对应的区间(简称M)是突变体甲光籽出现的根本原因。

(3) 研究者对杂交组合①的F2进行扩增,证实甲的光籽表型与区间M密切相关。得出此结论的扩增结果应该是
(4) 研究者从野生型和突变体甲中克隆出区间M,构建表达载体后分别导入棉花原生质体,检测基因表达水平,结果如下。

内参基因REN是为了排除载体转化效率不同对实验结果的干扰,因此图中LUC/REN用来衡量的表达水平。实验结果说明区间M突变后下游基因的表达,且其作用的发挥与有关。

(5) 基因GaFZ的表达会影响棉花短绒的发育,检测发现突变体甲GaFZ蛋白结构与野生型一致。综合上述研究推测突变体甲光籽表型出现的原因是
【考点】
基因的分离规律的实质及应用; PCR技术的基本操作和应用; 基因工程的操作程序(详细);
【答案】

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2. 油菜是我国重要的油菜作物,培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势(产量等性状优于双亲),但这种优势无法在自交后代中保持。杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。

(1)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:   

①由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为性性状。

②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是

(2)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:   

①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为

②将上述种子种成母本行,将基因型为的品系种成父本行,用于制备YF1

③为制备YF1   , 油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是

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