【题目】杂交水稻为解决我国粮食问题作出了巨大贡献。水稻籼、粳亚种间杂交稻可能比现有的杂交稻单产提高,但目前面临的问题是两者杂交子代会出现花粉不育的现象。

(1)科研人员研究上述现象的遗传机制时发现,水稻7号染色体上名为qH7的片段与此密切相关。他们用粳稻品种D(qH7片段的遗传组成为DD,花粉100%可育)与籼稻品种M(qH7片段的遗传组成为MM,花粉100%可育)进行杂交,得到水稻品系N(qH7片段的遗传组成为DM)。品系N的表现型为花粉50%可育。品系N自交,子代结果如下表所示:

自交子代遗传组成及数量

DM(236株)

DD(242株)

表现型(可育花粉占比)

50%

100%

实验结果说明品系N产生的含有__________的花粉是不育的。据此推测水稻品系N(♂)与水稻品种D(♀)杂交子代的遗传组成为_________,表现型为____________

(2)为进一步研究上述花粉不育的机理,科研人员对水稻品系N(DM)的7号染色体qH7片段进行测序和分析,结果如图1所示。

科研人员利用基因工程向水稻品系N(DM)的体细胞中导入基因F,获得转基因杂合植株A。植株A的遗传组成为DMF-(F-表示在qH7区域外含有一个基因工程导入的F基因)。植株A自交,子代结果如图2所示。

①据图2分析,利用基因工程导入的基因F插入到了______染色体上。基因F的功能是__________

②上述结果说明品系N 的花粉50%不育与基因ED有关,据图2简述理由______________

③为确定②的结论是否正确,最佳方案是将ED基因导入________的愈伤组织中,培育转基因植株。

A. 品种D B.品种M C. 品系N D. 植株A

若转基因植株的表现型为________________,则支持该结论。

(3)物种之间存在__________,从生物进化的角度分析,上述导致杂交水稻部分花粉不育的基因是新物种形成的分子基础。

【题目】植物对病原微生物的防御反应包含多种物质介导的多条途径,其中水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)可以诱导植物合成防御素等物质,引发防御反应。

(1)科研人员选用野生型和E3基因功能缺失突变体拟南芥,分别用一定浓度的SA、JA溶液处理,然后从各组植株中提取_________,反转录形成cDNA,再运用______技术扩增,进而检测防御素合成关键基因PDF的转录水平,结果见图1。

野生型的实验结果可说明,SA和JA对PDF基因转录的作用存在______关系。比较两组实验结果可知SA和JA的作用与E3有关。科研人员构建含有E3基因的Ti质粒,利用___________法将其导入E3功能缺失突变体拟南芥,重复上述处理后进行测定。若实验结果为__________________,则支持上述结论。

(2)PDF基因转录过程需要ORA蛋白激活。科研人员依据以下原理研究了E3蛋白与ORA蛋白之间的关系。原理如下:在酵母菌细胞中,可以利用基因工程表达出两种融合蛋白(BD—待测蛋白X、AD—待测蛋白Y)。如图2a,若两种待测蛋白可以相互作用,则AD蛋白和BD蛋白就能充分接近形成复合物,并启动组氨酸合成基因的转录;否则组氨酸合成基因不能转录(如图2b)。

由此,科研人员构建两种重组载体(见下表),将它们导入不能合成亮氨酸、色氨酸和组氨酸的缺陷型酵母菌中。

重组载体包含的部分基因

载体1

AD蛋白基因 E3蛋白基因 亮氨酸合成基因

载体2

基因 基因 色氨酸合成基因

上表中的相应基因分别为①____________;②____________。将转基因酵母菌接种到不含亮氨酸、色氨酸和___________的固体培养基上进行培养,观察到____________,说明E3蛋白可以与ORA蛋白相互作用。

(3)科研人员进一步研究SA在调控PDF基因转录过程中与E3和ORA的关系,结果如图3、图4所示。

分析图3可知, SA可以促进ORA基因转录,且该过程与E3无关。判断依据:与对照组相比,SA处理后的野生型和突变体中的ORA基因转录量______________。研究还发现,SA可以使E3蛋白增多。结合(2)结论和图3、图4,推测SA调节ORA蛋白量的机制是_____________,进而调控PDF基因的转录过程。

 0  166020  166028  166034  166038  166044  166046  166050  166056  166058  166064  166070  166074  166076  166080  166086  166088  166094  166098  166100  166104  166106  166110  166112  166114  166115  166116  166118  166119  166120  166122  166124  166128  166130  166134  166136  166140  166146  166148  166154  166158  166160  166164  166170  166176  166178  166184  166188  166190  166196  166200  166206  166214  170175 

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