金鱼草（二倍体）辐射对称花型（c650）基因与两侧对称花型（c）基因是一对等位基因，自交亲和（Sc）基因与自交不亲和（S）基因是一对等位基因．c650基因比基因c多了Tam5转座子，Tam5转座

Question

金鱼草（二倍体）辐射对称花型（c650）基因与两侧对称花型（c）基因是一对等位基因，自交亲和（Sc）基因与自交不亲和（S）基因是一对等位基因．c650基因比基因c多了Tam5转座子，Tam5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其它位置的DNA片段．相关基因与染色体的位置关系及基因部分结构，如图所示．

（1）将纯合辐射对称花型、自交亲和植株与纯合两侧对称花型、自交不亲和植株杂交得F₁．
①F₁花型为两侧对称，表明___基因为隐性基因．在基因不发生改变的情况下，F₁植株花型的基因型为___．
②采用___技术对F₁中的c650基因进行分子水平的检测，结果发现F₁中有一半左右的植株中c650基因发生改变，此变异较一般情况下发生的自然突变频率___，推测可能是___的结果．
（2）从F₁中选出基因型为ScS且c650基因未发生改变的植株进行异花粉得F₂．
①若不考虑基因发生改变的情况，则F₂中辐射对称花型所占比例应为___．
②从F₂的150个辐射对称花型植株中检测出5个植株含S基因，推测F₁植株在___时发生了基因重组．
③对上述5个植株的花型基因做检测，其中3个植株中的花型基因为杂合，表明这3个植株中产生了c650基因的___基因，且此基因与c基因的碱基序列___（相同/不同）．
④将上述F₂中其余2个花型基因纯合的个体自交得F₃，其中出现较高比例的___花型的个体，显示这些个体中c650基因转变为c基因，表明F₂中转座子仍具有转座活性．
（3）借助F₂中得到的重组个体，并利用Tam5的转位特性，改变S基因的___和功能，从而进一步研究S基因的作用机理．

Answer 1

（1）将纯合辐射对称花型、自交亲和植株（c650 c650Sc Sc）与纯合两侧对称花型、自交不亲和植株（ccS S）杂交得F₁．①只考虑花型这一对性状：若F₁花型为两侧对称，则容易判断两侧对称花型为显性性状，辐射对称花型为隐性性状，F₁基因型为cc650．
②对基因进行分子检测应使用核酸分子杂交技术．F₁中高达一半左右的植株c650基因都发生了改变，显然比一般情况下的自然突变率高，由题意“c650基因比c基因多了Tam5转座子，Tam5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其它位置的DNA片段”可推测出：应该是c650基因中的Tam5转座子的作用．
（2）从F₁（基因型为c650cScS）中选出基因型为ScS 且c650基因未发生改变的植株进行异花粉得F₂．
①F₂中辐射对称花型（c650c650，也就是隐性纯合）所占比例由基因分离定律容易计算出为(1)/(4)，两侧对称花型比例为(3)/(4)．
②由题中两对基因的位置关系（c650和Sc基因在一条染色体上）可知，不考虑变异情况的话，F₂中辐射对称花型的基因型只能是c650c650ScSc，而题中描述150个F₂辐射对称花型的植株中检测出了5个植株含S基因，可推测F₁植株在减数分裂时发生了基因重组．
③这5个植株的花型基因应该是c650c650，是纯合的，但是题中描述其中3个植株为杂合，显然这3个植株中c650基因发生了突变，产生它的等位基因，这种突变跟Tam5发生转位有关，所以与c基因序列不同．
④根据题意“这些个体中c650基因转变为c基因”的描述，可知F3 中出现了较高比例的两侧对称花型个体．
（3）需要通过改变S基因的结构和功能来进一步研究S基因的作用机理．
故答案为：
（1）①c650    cc650    ②DNA分子杂交高    Tam5发生转位（转移）
（2）①(1)/(4)   ②产生配子（减数分裂）③等位不同④两侧对称
（3）结构