Question

育种工作者利用辐射诱变从正常水稻的后代中获得巨胚水稻，对其展开系列研究。

（1）用巨胚水稻和正常胚水稻进行正反交，F₁籽粒均为正常胚，F₂籽粒中正常胚和巨胚的比例接近于3：1，说明胚的大小受___对等位基因控制且巨胚基因是____性基因。

（2）将诱变得到的两种巨胚突变体“上5”和“超210”进行杂交，若收获的F₁籽粒均为____________，表明这两种水稻中的巨胚基因属于相同的突变基因。

（3）“上5”的胚重超过了已知其他巨胚水稻，研究者通过基因测序发现大多数巨胚基因的突变发生在编码链，而“上5”的突变发生在编码链和启动子。编码链中的突变导致_______中的终止密码子提前出现，相关蛋白质长度变短，最终导致巨胚性状的出现， 启动子中的突变使该突变基因在水稻开花后4--7天的颖果中表达量持续增加，胚变得更大。推测启动子中相应序列是一种调控序列，能够_______正常基因的表达。

（4）传统育种对巨胚水稻筛选的时间长而且不准确，研究者利用分子标记特征引物对“上5”和正常水稻籽粒的DNA进行PCR。“上5”的PCR产物经酶切产生 18 bp、76 bp、91 bp和273 bp 4种片段；正常胚水稻的PCR产物经酶切产生18 bp、76 bp和364 bp 3种片段，请根据各自的特征片段判断下列待测种子中的___________________是符合要求的巨胚水稻种子。

注：M为DNA标准样液（Marker），1-24为待测种子。

Answer

一 隐 巨胚 mRNA 抑制 2、3、10、11、15、16、19、21

【解析】

本题是利用辐射诱变从正常水稻的后代中获得巨胚水稻，其中利用到了诱变育种和杂交育种技术，遗传过程遵循孟德尔遗传定律；启动子就像“开关”，决定基因的活动，是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列，多数位于结构基因转录起始点的上游，启动子本身不被转录。

（1）根据基因分离规律：杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立地随配子遗传给后代。F1均表现为显性性状，F2代出现性状分离，且性状比显性：隐性=3：1，说明胚的大小受一对等位基因控制，正常胚为显性性状，巨胚基因是隐性基因。

（2）如果两种突变体是因为同一种基因突变所致，纯合突变体L与纯合突变体Y进行杂交，子代全是突变体，表现为巨胚，如纯合突变体L、Y的基因型可以表示为A1A1、A2A2，杂交子一代的基因型是A1A2，表现为突变体。

（3）终止密码子位于mRNA上。启动子中的突变使该突变基因在水稻开花后4—7天的颖果中表达量持续增加，胚变得更大，推测启动子中相应序列是一种调控序列，能够抑制正常基因的表达。

（4）比较“上5”和正常水稻籽粒的DNA酶切片段，区别在273bp，根据核酸胶图：2、3、10、11、15、16、19、21号条带的大小在200bp和300bp之间，符合273bp，是符合要求的巨胚水稻种子。