Question

【題目】SNP是基因組水平上由單個(gè)核苷酸的變異引起的DNA序列多態(tài)性。科研人員利用SNP對(duì)擬南芥抗鹽突變體的抗鹽基因進(jìn)行定位。

(1)SNP在擬南芥基因組中廣泛存在，在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位點(diǎn)，某些SNP在個(gè)體間差異穩(wěn)定，可作為DNA上特定位置的遺傳____。

(2)研究者用化學(xué)誘變劑處理野生型擬南芥，處理后的擬南芥自交得到的子代中抗鹽：不抗鹽=1:3，據(jù)此判斷抗鹽為____性狀。

(3)為進(jìn)一步得到除抗鹽基因突變外，其他基因均與野生型相同的抗鹽突變體（記為m），可采用下面的雜交育種方案。

步驟一：抗鹽突變體與野生型雜交；

步驟二：____：

步驟三：____；

步驟四：多次重復(fù)步驟一一步驟三。

(4)為確定抗鹽基因在Ⅱ號(hào)還是Ⅲ號(hào)染色體上，研究者用抗鹽突變體m與另一野生型植株B雜交，用分別位于兩對(duì)染色體上的SNP1和SNP2（見下圖）進(jìn)行基因定位。

①將m和B進(jìn)行雜交，得到的F1，植株自交。將F1植株所結(jié)種子播種于____的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到F2抗鹽植株。

②分別檢測F2抗鹽植株個(gè)體的SNPI和SNP2，若全部個(gè)體的SNP1檢測結(jié)果為____，

SNP2檢測結(jié)果SNP2m和SNP2B的比例約為_____，則抗鹽基因在Ⅱ號(hào)染色體上，且與SNP1m不發(fā)生交叉互換。

(5)研究者通過上述方法確定抗鹽基因在某染色體上，為進(jìn)一步精確定位基因位置，選擇該染色體上8個(gè)不同的SNP,得到與抗鹽基因發(fā)生交叉互換的概率，如下表。據(jù)表判斷，抗鹽基因位于____SNP位置附近，作出判斷所依據(jù)的原理是_________________

(6)結(jié)合本研究，請(qǐng)例舉SNP在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可能的應(yīng)用前景___________。

Answer 1

【答案】標(biāo)記 隱性 得到的F1自交 篩選抗鹽突變體 含（一定濃度）鹽 均為SNP1m 1:1 -6 抗鹽基因與SNP的距離越近，發(fā)生交叉互換的概率越小 用于親子鑒定、遺傳病篩查等

【解析】

根據(jù)題意，SNP是基因組水平上由單個(gè)核苷酸的變異引起的DNA序列多態(tài)性，利用SNP對(duì)擬南芥抗鹽突變體的抗鹽基因進(jìn)行定位研究，由此推測SNP可以作為DNA上特定位置的遺傳標(biāo)記的作用。

常見顯隱性性狀的判斷方法：（1）根據(jù)概念進(jìn)行判斷：具有一對(duì)相對(duì)性狀的純合子親本雜交，子一代所表現(xiàn)出來的性狀即為顯性性狀，則親本的另一性狀即為隱性性狀；（2）根據(jù)性狀分離現(xiàn)象判斷：具有相同性狀的親本相交，如果子一代發(fā)生性狀分離的現(xiàn)象，說明親本具備的性狀為顯性性狀，子代新出現(xiàn)的性狀為隱性性狀；（3）根據(jù)性狀分離比判斷：具有相同性狀的親本相交，如果子一代發(fā)生性狀分離的現(xiàn)象，且分離比接近3:1，則占3的 性狀為顯性性狀，占1的性狀為隱性性狀。

（1）根據(jù)題意，在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位點(diǎn)，某些SNP在個(gè)體間差異穩(wěn)定，根據(jù)這種差異性可以作為DNA上特定位置的遺傳標(biāo)記的作用，將某些特定基因篩選出來。

（2）分析題意可知，突變后的擬南芥自交得到的子代中抗鹽：不抗鹽=1:3，據(jù)此分離比可以判斷抗鹽為隱性性狀。

（3）根據(jù)題意，雜交育種的目的是得到除抗鹽基因突變外，其他基因均與野生型相同的抗鹽突變體；則育種方案如下：

步驟一：抗鹽突變體與野生型雜交；

步驟二：雜交后得到的F1進(jìn)行自交；

步驟三：從F1自交得到的后代中篩選抗鹽突變體再連續(xù)自交；

步驟四：多次重復(fù)步驟一一步驟三，根據(jù)基因的分離定律使得后代的性狀不斷純化。

從而最終得到除抗鹽基因突變外，其他基因均與野生型相同的抗鹽突變體。

（4）分析題意可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是利用位于兩對(duì)染色體上的SNP1和SNP2進(jìn)行基因定位，判斷抗鹽基因在Ⅱ號(hào)還是Ⅲ號(hào)染色體上。實(shí)驗(yàn)方案如下：

用抗鹽突變體m與另一野生型植株B雜交，用分別位于兩對(duì)染色體上的SNP1和SNP2進(jìn)行基因定位，①將m和B進(jìn)行雜交，得到的F1，F1植株自交。由于自交得到的后代中含有耐鹽植株，將F1植株所結(jié)種子播種于含鹽的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，篩選得到F2抗鹽植株。②分別檢測F2抗鹽植株個(gè)體的SNPI和SNP2，按照基因的分離定律，若全部個(gè)體的SNP1檢測結(jié)果均為SNP1m， SNP2檢測結(jié)果SNP2m和SNP2B的比例約為1:1，說明抗鹽基因在Ⅱ號(hào)染色體上，且抗鹽基因與SNP1m不發(fā)生交叉互換。

（5）根據(jù)題意，為進(jìn)一步精確定位基因位置，選擇該染色體上8個(gè)不同的SNP，得到與抗鹽基因發(fā)生交叉互換的概率，分析表格中交叉互換的概率的可知，抗鹽基因與SNP的距離越近，發(fā)生交叉互換的概率越小，故抗鹽基因應(yīng)該位于-6SNP位置附近。

（6）根據(jù)題目中的研究可知，SNP可以作為DNA上特定位置的遺傳標(biāo)記的作用，因此可以用于親子鑒定或者遺傳病篩查等方面。