番茄果實多呈扁球形,研究者從番茄突變體庫中獲得一長果形突變體M,并以其為材料對番茄果實形狀的調控機制展開研究。
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(1)將突變體M與野生型番茄雜交,F1自交后代表現為 扁球形:長果形≈3:1扁球形:長果形≈3:1,說明長果形是單基因隱性突變導致?;騇為突變基因,如圖1為兩種番茄M基因cDNA(轉錄的非模板鏈)的部分測序結果。
據此,突變體M的M基因發(fā)生 堿基對的缺失和替換堿基對的缺失和替換造成蛋白質翻譯在第 443443位氨基酸后提前終止(終止密碼子:UAA、UAG、UGA)。
(2)M基因編碼棕櫚酰胺轉移酶(M酶),可催化蛋白P發(fā)生棕櫚酰胺化修飾。敲除野生型番茄P基因獲得果實變長的突變P,將人為突變的P基因(編碼產物的棕構酰胺化位點失活)在突變體P中超表達,結果如圖2。
為實現P基因的超表達,需要在基因工程中 構建基因表達載體構建基因表達載體時選擇合適的啟動子。圖2結果說明蛋白P對番茄果形的調控與M酶對蛋白P的棕櫚化修飾無關,做出判斷的依據是轉P基因和轉突變P基因的突變體P均基本恢復正常果形轉P基因和轉突變P基因的突變體P均基本恢復正常果形。
(3)進一步研究發(fā)現,蛋白C也會被M酶棕櫚酰胺化修飾,修飾后的蛋白C會與蛋白P結合促進微管聚合,影響細胞形態(tài)。綜合以上信息解釋突變體M長果形成因:基因M突變引起M酶失活,無法催化蛋白C棕櫚酰胺化修飾,導致蛋白C不能與蛋白P結合,進而使得細胞中微管無法聚合細胞形態(tài)改變,果實發(fā)育成為長果基因M突變引起M酶失活,無法催化蛋白C棕櫚酰胺化修飾,導致蛋白C不能與蛋白P結合,進而使得細胞中微管無法聚合細胞形態(tài)改變,果實發(fā)育成為長果。
【考點】遺傳信息的轉錄和翻譯;表觀遺傳.
【答案】扁球形:長果形≈3:1;堿基對的缺失和替換;443;構建基因表達載體;轉P基因和轉突變P基因的突變體P均基本恢復正常果形;基因M突變引起M酶失活,無法催化蛋白C棕櫚酰胺化修飾,導致蛋白C不能與蛋白P結合,進而使得細胞中微管無法聚合細胞形態(tài)改變,果實發(fā)育成為長果
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:1難度:0.4
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