24. 本题分为I、Ⅱ两部分。
I、ALDH2是人体酒精代谢的关键酶,当前人们对有效解酒保肝药物的需求日益迫切,高效表达出ALDH2具有非常重要的意义。某研究小组将人源ALDH2基因进行优化后,与TPIp一同整合到酵母菌中表达,以得到合适的工程菌,以下是该工作的部分过程。
(1)构建重组质粒
如图1所示,人源ALDH2基因来自质粒pUC57,需要和ALDH2基因一同整合的TPIp在质粒M中,TPIp能让ALDH2高效表达,由此推测TPIp是
_____。
a、起始密码子
b、终止密码子
c、强启动子
d、强终止子
分别用合适的限制酶酶切两种质粒后,电泳并回收目的基因和线性化载体,然后用DNA连接酶处理,接着将连接好的质粒转化导入大肠杆菌,用涂布有青霉素(抗原核生物生长的抗生素,对真菌无影响;图1质粒上的Amp表示能抗青霉素的基因)的培养基平板筛选出单菌落,最后提取其中的质粒,并用图1中的限制酶进行双酶切后再进行测序验证。为了达到上述实验的目的,图1右边的4种质粒(M-1~M-4)中,可以用的质粒是
_____。
(2)基因组件TRP1L—URA3—TPIp—ALDH2—TPIt—TRP1R的构建
上一步构建的重组质粒并不能直接转化入酵母细胞中,因为其中的标记基因不合适,不合适的原因是
_____。
URA3是尿嘧啶合成酶基因,所以研究小组将该基因作为标记基因,由于未找到合适的限制酶酶切,小组用融合PCR的方法构建URA3—TPIp—ALDH2—TPIt基因组件。融合PCR的过程如图⒉,若要达到融合基因构建的目的,此过程的关键是引物P2和P3
_____。用同样的办法,将酵母菌的TRPI基因的部分片段融入,构建基因组件TRPIL—URA3—TPIp—ALDH2—TPIt—TRPlR。融合酵母菌的TRP1基因的部分片段是为下一步同源重组做准备。
(3)基因工程菌的构建
通过同源重组的方法将上述构建的基因组件整合到酵母菌中,在
_____培养基上挑出单菌落,初步表示获得整合成功的酵母菌。同源重组的过程大致如图3所示。
Ⅱ、某校生物兴趣小组研读教材,了解到孟德尔研究了豌豆茎的高度、子叶颜色等7对相对性状的遗传情况。一部分小组成员查阅资料发现豌豆体细胞中正好含有7对同源染色体。于是有的小组成员根据这些信息,初步认为豌豆控制这7对相对性状的基因分别位于7对同源染色体上。
(4)小组一部分成员再现了孟德尔豌豆高矮茎相对性状的杂交实验。他们选取豌豆的高茎植株与矮茎植株杂交,F
1全为高茎,F
2分离比不是约3:1,而是约35:1.同学们对此作出的分析是:F
1(Dd)在发育过程中受环境因素影响,导致染色体数目加倍形成四倍体(DDdd),四倍体DDdd产生的配子种类及比例是
_____。受精时,雌雄配子随机结合,F
2出现了
_____种基因型,从而使F
2表现型的比值为高茎:矮茎=35:1.为证明以上分析是否正确,可以通过测交实验来测定F
1的基因型,测交的实验结果是
_____,才可验证上述分析结论。
(5)小组另一部分成员随机选择豌豆子叶颜色和种皮颜色这两种性状进行两对相对性状的杂交实验:P→F
1→F
2.实验结果发现F
2中黄子叶灰种皮:黄子叶白种皮:绿子叶灰种皮:绿子叶白种皮约为9:3:3:1,但还是有点偏差。对于偏差,同学们的一种解释是统计的数据存在误差,但这两对相对性状仍遵循自由组合定律。另一些成员查阅资料,发现孟德尔研究的7对相对性状的遗传因子并不是分别位于7对同源染色体上,而是分布在4对同源染色体上。
根据这些信息,关于F
2比值偏离9:3:3:1的另一种解释是:控制子叶颜色和种皮颜色的基因位于同一对同源染色体上,因这两对基因相距
_____(填“较近”或“较远”),F
1在形成配子时,
_____。雌雄配子结合后,导致F
2出现四种表现型,且它们之间的比例大体上接近9:3:3:1。