Question

【題目】科研人員研究E基因和F基因對擬南芥主根生長的影響。

（1）擬南芥是生命科學研究的模式生物，2000年底已經完成全部基因測序，基因測序需要構建擬南芥的____________文庫。

（2）利用T-DNA轉化擬南芥，PCR篩選E基因突變隱性純合子（甲），原理及結果如圖1。

據圖分析，植株_______為E基因突變隱性純合子。

（3）同樣用上述方法篩選出F基因突變隱性純合子（乙）。將甲和乙雜交，的表現型為________（填“野生型”或“突變型”）。自交，若中突變型的比例約為，說明E基因和F基因在染色體上的位置關系是__________________。中出現少量雙突變體最可能的原因是_______________________________。

（4）科研人員利用三種擬南芥研究F基因與主根生長的關系，結果如圖2所示。據此推測F基因____________________________________________________。

（5）將綠色熒光蛋白（GFP）基因和F基因融合，構建基因表達載體，獲得轉基因擬南芥，熒光鑒定結果如圖3，該結果不足以確定F蛋白位于細胞膜上。繼續用高濃度蔗糖溶液處理液泡較小的轉基因成熟熒光細胞，使其發生___________，若觀察到只有細胞膜部位有綠色熒光或熒光區域逐漸縮小可證明F蛋白在細胞膜上。同時還需要補充一組_______________________________________________作為對照。

Answer 1

【答案】基因組 3 野生型 位于一對同源染色體上 F1減數分裂過程中，E/e基因和F/f基因所在的染色體發生了交叉互換，形成同時含有e和f的配子 （表達產物）抑制主根的生長 質壁分離 將含GFP基因的質粒導入擬南芥，其他處理同實驗組

【解析】

1、將含有某種生物不同基因的許多DNA片段與載體連接起來，導入受體菌的群體保存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，該受體菌群體稱為基因文庫。其中包含某種生物的所有基因的基因文庫稱為這種生物的基因組文庫。只包含某種生物的一部分基因的基因文庫，稱為這種生物的部分基因文庫。

2、E基因和F基因在染色體上的位置有兩種可能：①位于一對同源染色體上 ②位于兩對同源染色體上

（1）基因組文庫包含某種生物的所有基因，要完成全部基因測序，需要構建擬南芥的基因組文庫。

（2）由圖1可以看出，E基因位于900的條帶，T-DNA將一段110的序列轉入E基因中，410+N的條帶應為e基因，所以植株3為E基因突變隱性純合子。

（3）E基因和F基因在染色體上的位置有兩種可能：①位于一對同源染色體上 ②位于兩對同源染色體上，F1的表現型無論是哪一種情況都為野生型（基因型為EeFf），若兩個基因位于一對同源染色體上，則F1產生eF、Ef兩種配子，則F2的基因型及比例是eeFF：EEff：EeFf=1:1:2，突變型比例為1/2，若F2中出現少量雙突變體（eeff），最可能的原因是F1在減數分裂過程中，E（e）基因和F（f）基因所在染色體發生交叉互換，形成同時含有e、f的配子。

（4）據圖2可以看出：F基因過表達型和野生型主根生長受抑制，F基因突變純合子主根生長較長，因此推測F基因（的表達產物）抑制主根的生長。

（5）用高濃度蔗糖溶液處理細胞，細胞會發生質壁分離，本題的實驗目的是證明F蛋白位于細胞膜上，除題干中實驗組外，還要補充一組將含綠色熒光蛋白（GFP）基因的質粒導入擬南芥作為對照。