雜交水稻育種成功得益于對雄性不育性狀的利用,下面是袁隆平團隊對某水稻品系中發(fā)現(xiàn)的雄性不育基因開展的系列研究過程。
(1)水稻在抽穗期間對溫度敏感。雄性不育系S2表現(xiàn)為高溫條件下(≥25℃)雄性不育,此雄性不育性狀由RNZ基因控制。為了研究高溫對RNZ基因表達的影響,研究人員選取長勢基本一致的S2植株,均分為兩組分別在低溫、高溫條件下進行處理。
①提取葉片或幼穗總RNA檢測RNZ基因的表達情況。(備注:以基因轉(zhuǎn)錄相對數(shù)量為指標,檢測S2葉片和幼穗RNZ基因表達情況)
②實驗記錄數(shù)據(jù)如圖。
與S2葉片中RNZ基因表達情況比較,溫度變化對S2幼穗中RNZ基因表達的影響是:無論 低溫和高溫低溫和高溫,S2幼穗中RNZ基因表達量均比葉片要少; 高溫高溫比 低溫低溫使幼穗RNZ基因表達量減少的更多。
(2)已知RNZ基因編碼的核糖核酸酶在生物體各組織細胞中廣泛存在,催化tRNA的加工。依據(jù)上述實驗結(jié)果,研究人員猜測,由于葉片光合速率不同于幼穗,RNZ基因編碼產(chǎn)物可能也分布于葉綠體中。為驗證此推測,研究人員做了如下實驗:
①構(gòu)建RNZ-GFP融合基因表達載體(GFP為綠色熒光蛋白基因)。此表達載體除具有融合基因、啟動子、終止子終止子外,還應具有供篩選用的標記基因。
②將表達載體導入離體水稻體細胞中,然后通過 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)入RNZ-GFP融合基因的水稻幼苗。
③實驗者將轉(zhuǎn)基因植物細胞置于適宜的波長光譜的激發(fā)下(該操作會使葉綠體會發(fā)出紅色熒光),觀察到紅色熒光與綠色熒光重疊,證明RNZ蛋白定位在 葉綠體葉綠體中。
④本實驗還應設置對照組:將只含 GFP的表達載體GFP的表達載體導入離體水稻體細胞培育為水稻苗,結(jié)果為葉綠體紅色熒光與熒光蛋白綠色熒光位置不重疊。
【考點】光合作用的影響因素及應用.
【答案】低溫和高溫;高溫;低溫;終止子;植物組織培養(yǎng);葉綠體;GFP的表達載體
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:4難度:0.6
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