Question

DNA序列D能在基因A表达的转移酶作用下，从序列D所在染色体的某个位置转移到其他位置，或随机转移到其他染色体上。科研人员利用这一原理来构建稳定遗传的大豆突变体库。

（1）科研人员分别将序列D和基因A作为____________，插入含卡那霉素抗性基因的T-DNA上，利用农杆菌转化植物，筛选得到转D植株和转A植株。

（2）将得到的转D植株或转A植株自交，若某植株所结种子中具有卡那霉素抗性的占_________，则判断该植株为T-DNA单拷贝插入。继续种植具有卡那霉素抗性的种子，长成植株后进行自交，若某植株所结种子_________，可获得纯合的转D植株或转A植株。

（3）科研人员将纯合的转D植株与转A植株杂交，并根据转入两种植株中的DNA序列的差异，用PCR方法确定杂交是否成功，结果如下图所示。

据图可知，F₁植株编号为______的杂交组是杂交成功的，分析其他杂交组杂交不成功的原因是_______。

（4）对杂交成功的所有F₁植株进行序列D检测，发现其位置均没有发生转移，推测序列D的转移只发生在_________（填“体细胞”或“配子”）中，按照这种推测，如果让杂交成功的F₁植株自交，理论上F₂植株中序列D发生了位置转移的最多可占_________。

（5）序列D随机转移会导致被插入基因发生突变，从而可以在F₂植株中筛选得到多种突变体。让F₂植株自交，应在F₃中筛选出序列D和基因A为_________的植株用作构建突变体库，原因是这种植株_________。

Answer

目的基因 3/4 全部具有卡那霉素抗性 3～5、7～9、11 作为母本的花在去雄前就已经完成了自花受粉 配子 7/16 没有基因A且序列D纯合 没有基因A不会发生新的序列D位置转移，序列D纯合使突变性状能稳定遗传

【解析】【试题分析】

本题以构建稳定遗传的大豆突变体库为媒介设置新的情境，考查基因工程、基因分离定律和基因自由组合定律的应用等相关知识。需要考生熟练掌握所学知识，根据从题干中提取的有效信息，将转基因生物的遗传与遗传定律结合起来，对各小题进行分析作答。

（1）可分别将序列D和基因A作为目的基因，插入含卡那霉素抗性基因的T-DNA上，再利用农杆菌转化植物，筛选得到转D植株和转A植株。

（2）根据（1）小题可知，T-DNA上含有卡那霉素抗性基因，若将T-DNA单拷贝插入植物的染色体上，则该转D植株或转A植株相当于关于卡那霉素抗性基因的杂合子，其自交所结种子中具有卡那霉素抗性的占3/4；继续种植具有卡那霉素抗性的种子，长成植株后进行自交，若某植株所结种子全部具有卡那霉素抗性，可获得纯合的转D植株或转A植株。

（3）将纯合的转D植株与转A植株杂交，F1植株中应同时含有序列D和基因A。据图可知，F1中编号为3～5、7～9、11的植株同时含有序列D和基因A，说明这些植株的杂交组是杂交成功的；其他杂交组（6、10）或者只含序列D，或者只含基因A，杂交不成功的原因可能是作为母本的花在去雄前就已经完成了自花受粉。

（4）已知序列D能在基因A表达的转移酶作用下，从序列D所在染色体的某个位置转移到其他位置，或随机转移到其他染色体上。而对杂交成功的所有F1植株进行序列D检测，发现其位置均没有发生转移，可推测序列D的转移只发生在配子中；按照这种推测，杂交成功的F1植株(同时含有序列D和基因A)产生的配子中序列D发生了位置转移的配子（同时含有序列D和基因A）最多占1/4，则序列D没有发生位置转移的配子占3/4。如果让杂交成功的F1植株自交，理论上F2植株中序列D发生了位置转移的最多可占1－3/4×3/4＝7/16。

（5）序列D随机转移会导致被插入基因发生突变，从而可以在F2植株中筛选得到多种突变体。由于没有基因A不会发生新的序列D位置转移，序列D纯合使突变性状能稳定遗传，所以让F2植株自交，应在F3中筛选出没有基因A且序列D纯合的植株用作构建突变体库。