21.亞洲棉的光籽(無(wú)短絨)和毛籽(有短絨)是一對(duì)相對(duì)性狀,為探究棉絨的遺傳規(guī)律并揭示其發(fā)育的分子機(jī)制,研究者進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。
(1)利用表型為光籽的不同突變體與野生型毛籽棉進(jìn)行雜交,統(tǒng)計(jì)F1自交結(jié)果如表:
組別 |
親本 |
F2表型及比例 |
① |
突變體甲×毛籽棉 |
光籽:毛籽=3:1 |
② |
突變體乙×毛籽棉 |
光籽:毛籽=13:3 |
③ |
突變體丙×毛籽棉 |
光籽:毛籽=9:7 |
據(jù)表可知,突變體甲光籽性狀的遺傳遵循
定律;②組F
2光籽棉中的純合子所占比例為
;推測(cè)③組F
1測(cè)交后代表型及比例為
。綜合三組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,表明
之間并非簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
(2)研究發(fā)現(xiàn),8號(hào)染色體的~880kb至~903kb區(qū)間與突變體甲的光籽表型相關(guān)。根據(jù)野生型毛籽棉的該區(qū)間設(shè)計(jì)連續(xù)的重疊引物,提取突變體甲和野生型的
進(jìn)行PCR,產(chǎn)物擴(kuò)增結(jié)果如圖1。
據(jù)圖1可知分子量較大的擴(kuò)增產(chǎn)物與點(diǎn)樣處的距離較
(選擇“大”或“小”填寫(xiě)),推測(cè)8號(hào)染色體上第
對(duì)引物對(duì)應(yīng)的區(qū)間(簡(jiǎn)稱M)
是突變體甲光籽出現(xiàn)的根本原因。
(3)研究者對(duì)雜交組合①的F
2進(jìn)行擴(kuò)增,證實(shí)甲的光籽表型與區(qū)間M密切相關(guān)。得出此結(jié)論的擴(kuò)增結(jié)果應(yīng)該是
。
(4)研究者從野生型和突變體甲中克隆出區(qū)間M后,運(yùn)用基因工程技術(shù)分別導(dǎo)入棉花原生質(zhì)體,檢測(cè)基因表達(dá)水平,結(jié)果如圖2。
內(nèi)參基因REN是為了排除轉(zhuǎn)化效率不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,因此圖中LUC/REN用來(lái)衡量
的表達(dá)水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明突變體甲的區(qū)間M促進(jìn)下游基因的表達(dá),且其作用的發(fā)揮與區(qū)間M的
有關(guān)。
(5)基因GaFZ的表達(dá)會(huì)影響棉花短絨的發(fā)育,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)突變體甲GaFZ蛋白結(jié)構(gòu)與野生型一致。綜合上述研究推測(cè)突變體甲光籽表型出現(xiàn)的原因是
。