在单倍体酵母细胞中检测ad-3等位基因的回复突变率。在100个分装了含有腺嘌呤的液体培养基的试管中
A.在单一菌落纯化细菌的培养中,不同等位基因的出现。
B.在某一物种的某一种群中,至少两个不同等位基因的出现。
C.在一物种的某一种群中,至少三个不同等位基因的出现。
D.一个基因影响两个或多个不相关表型特征方面的状态。
E.一个细胞含有两套以上单倍体基因组的状态。
敏感型(ts)突变体是研究单倍体酵母细胞周期调控机理的重要手段,它使得能阻滞细胞周期进行的突变表型只在较高的培养温度(如35℃)才表现出来,而在较低的温度下(如20℃)则表现为野生型。某人筛选到两株ts突变体,在35℃时均表现为细胞增殖停止。为了解细胞周期阻滞的位置,他利用能将细胞阻滞在S期的药物羟基脲进行如下实验:
(1)把一部分培养在20℃的突变体A转移到35℃培养2小时以产生突变表型,而这也差不多是酵母细胞周期的长度。然后再把酵母转移到含羟基脲的培养液中在20℃培养,他在不同时间取样用显微镜观察,未见到细胞发生分裂。相比之下,一直培养在20℃的那些细胞在羟基脲中却能观察到一轮明显的细胞分裂。然后改变实验顺序,先把20℃培养的细胞用羟基脲处理2小时,再转移到不含该药物的培液中在35℃培养,这时能观察到一轮细胞分裂。
(2)用突变体B做相同的实验,则在两种情况下都看不到细胞分裂,而一直养在20℃的对照样品则能分裂。
问:①变体A和B在35℃会分别阻滞在细胞周期的什么位置?说明理由。②你能推测ts突变体对温度敏感的原因吗?
由酵母交配型基因座产生的关键调控蛋白之一是一个抑制蛋白,称做α2。在可交配型的单倍体细胞中,α2对于关闭一系列涉及到交配型特异性的基因是必需的。在α2二倍体细胞中,α2抑制物同α1基因产物协同作用,关闭了除α特异性基因外的一系列单倍体特异性的基因。两类有区别又相互关联的保守DNA序列在这两套控制基因的上游被发现,一个在单倍体特异性基因前,另一个在α特异性基因前。根据这些上游序列的相关性,很有可能α2与两者都结合。然而,它的结合特性在它能识别单倍体特异性基因前必须通过α1蛋白以某种方式进行修饰。至此,这种修饰作用的本质是什么?α1是能催化α2的共价修饰,还是能与α2结合而修饰α2蛋白?
为了认清这些问题,要做三个实验。首先,在单独作用和共同作用两种方式下,测定α1和α2与两种上游调控DNA位点的结合(图13-3-50所示)。α1单独不能同含有任何调控位点的DNA片段结合。然而α2虽能与α专一性片段结合,但是不能同单倍体专一性片段结合。α1和α2的混合物同两者都能结合。
在第二个实验中,大量的含α专一性序列的未标记DNA加入到α1和α2蛋白的混合物中。在这样的条件下,单倍体专一性片段仍被束缚。同样,如果加入过量的含有单倍体专一性片段的未标记DNA到混合物中,α专一性片段仍然被束缚。
在第三个实验中,改变不同的α1和α2的比例,当α2过量时,同单倍体专一性片段的结合减弱,而当α1过量时,同α专一性片段的结合减弱。
对这个菌株进行遗传分析,发现有四个基因控制交配型。当基因M1和M2位于支配型基因座时,细胞的交配型为M1,当基因F1和F2位于支配型基因座时,细胞的交配型为F1。另外也证实了三套调控基因,一种专门表达于单倍体肘中(Msg),一种专门表达于单倍体F中(Fsg),一种存在于孢子中(Ssg)。获得可用的突变体,这些突变体在每个交配型基因上都有缺陷。它们对交配表型的影响,以及对特异性不同基因的表达的影响如表13-3-51所示。
表13-3-51 影响交配的酵母新菌株的表型 | |||
(Phenotypes of Mutants That Affect Mating in a New Strain of Yeast) | |||
Mutant | Mating Phenotype | Geneg Expressed | |
Haploid cells | wild-type M M1- M2- M1-,M2- wild-type F F1- F2- F1-,F2- | M nonmatmg M nonmatmg F F nonmat mg nonmatmg | Msg Msg,Fsg Msg Msg.Fsg Fsg Fsg Fsg.Msg Fsg.Msg |
Diploid cells | wild-type M/F M1-/F1- M1-/F2- M2-/F1- M2-/F2- | nonmatmg F nonmating nonmating M | Ssg Fsg Msg,Fsg,Ssg none Msg |
(Msg=M专-的基因;Fsg=F专-的基因;Ssg=形成孢子专-基因) |
请提出一种假设的调控机制来解释:M1M2F1F2的基因产物是如何控制M专一性基因,F专一性基因,及孢子专一性基因的表达的,并说明哪一个基因产物是转录激活物,哪一种产物是转录抑制物?基因产物是单独作用,还是协同作用?
在单倍体酵母中,arg-ad-nic+leu+与arg+ad+nic-leu-杂交产生单倍体有性孢子,随机选择其中的20个进行培养,得到以下结果(Arg表示精氨酸,Ad表示腺嘌呤,Nic表示尼克酰胺,Leu表示亮氨酸;“十”表示生长,“一”表示不能生长):
(1)这些基因的连锁情况如何? (2)第16号培养物是如何产生的?
A.用于遗传指纹图谱的技术。
B.在一个二倍体细胞中两个等位基因之间限制图谱的差别。
C.同一个种的两个个体之间限制图谱的差别。
D.两个种中的两个个体之间限制图谱的差别。
E.单倍体的两种不同的限制酶限制图谱的差别。
检测减数分裂产物。下表给出了每种类型分别与探针A和B杂交的DNA片段:
(1)这些不同孢子DNA如何产生? (2)画出对应的染色体区域。
在酵母中,对于两个位于线粒体中的抗性基因,下列杂交将得到双杂合子(MA Ta和MATα是酵母交配型的等位基因): MATaolir capr×MATα oliscaps 上述杂交能得到怎样的子囊型?
野生型单倍体粗糙脉孢菌(Neurospora)能够自己合成色氨酸,突变等位基因td导致其丧失了这一功能。基因型为td的突变体需要在培养基中添加色氨酸才能生长。这种表型受到等位基因su的抑制,因此同时带有su和td两个突变基因的菌株不再依赖色氨酸。等位基因su与td独立分配。 (1)将tdsu菌株与基因型为野生型的菌株杂交,后代的基因型及其比例如何? (2)上述杂交后代中色氨酸依赖型与非依赖型的比例如何?