Question

水稻穗粒数可影响水稻产量。研究者筛选到一株穗粒数异常突变体，并进行了相关研究。

（1）农杆菌Ti质粒上的T-DNA序列，可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物的__________中，导致被插入的基因功能丧失。研究者用此方法构建水稻突变体库，并从中筛选到穗粒数异常突变体。

（2）研究者分别用EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶处理突变体的总DNA，用HindⅢ处理野生型的总DNA，处理后进行电泳，使长短不同的DNA片段分离。电泳后的DNA与DNA分子探针（含放射性同位素标记的T-DNA片段）进行杂交，得到如图所示放射性检测结果。

①由于杂交结果中_____________________，表明T-DNA成功插入到水稻染色体基因组中。（注：T-DNA上没有EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶的酶切位点）

②不同酶切结果，杂交带的位置不同，这是由于_____________________________不同。

③由实验结果判断突变体为T-DNA单个位点插入，依据是____________________。

（3）研究者用某种限制酶处理突变体的DNA（如下图所示），用_______将两端的黏性末端连接成环，以此为模板，再利用图中的引物________组合进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。经过与野生型水稻基因组序列比对，确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中。

（4）研究发现，该突变体产量明显低于野生型，据此推测B基因可能_____（填“促进”或“抑制”）水稻穗粒的形成。

（5）育种工作者希望利用B基因，对近缘高品质但穗粒数少的低产水稻品系2进行育种研究，以期提高其产量，下列思路最可行的是（_________）。

a．对水稻品系2进行⁶⁰Co照射，选取性状优良植株

b．培育可以稳定遗传的转入B基因的水稻品系2植株

c．将此突变体与水稻品系2杂交，筛选具有优良性状的植株

Answer

染色体DNA（或“核基因组”） 突变体在不同限制酶处理时，均出现杂交带，野生型无条带，Ti质粒有杂交带 不同酶切后含T-DNA的片段长度 用三种不同限制酶处理都只得到一条杂交带，而野生型无杂交带 DNA连接酶 ①、④ 促进 b

【解析】

本题考查基因工程的相关知识。电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。电泳技术就是利用在电场的作用下，由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。

（1）农杆菌Ti质粒上的T-DNA序列，可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中，导致被插入的基因功能丧失。研究者用此方法构建水稻突变体库，并从中筛选到穗粒数异常突变体。
（2）①由于杂交结果中突变体在不同限制酶处理时，均出现杂交带，野生型无条带，Ti质粒有杂交带，表明T-DNA成功插入到水稻染色体基因组中。
②不同酶切结果，杂交带的位置不同，这是由于不同酶切后含T-DNA的片段长度不同。
③由实验结果判断突变体为T-DNA单个位点插入，依据是用三种不同限制酶处理都只得到一条杂交带，而野生型无杂交带。
（3）研究者用某种限制酶处理突变体的DNA，用DNA连接酶将两端的黏性末端连接成环，以此为模板，再利用图中的引物①、④组合进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。经过与野生型水稻基因组序列比对，确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中。
（4）研究发现，该突变体产量明显低于野生型，据此推测B基因可能促进水稻穗粒的形成。
（5）育种工作者希望利用B基因，对近缘高品质但穗粒数少的低产水稻品系2进行育种研究，以期提高其产量，可行的思路是培育可以稳定遗传的转入B基因的水稻品系2植株，故选b。