Question

【題目】B基因存在于水稻基因組中，其僅在體細(xì)胞（2n）和精子中正常表達(dá)，在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。

為研究B基因表達(dá)對(duì)卵細(xì)胞的影響，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。Luc基因表達(dá)的熒光素酶能催化熒光素產(chǎn)生熒光。請(qǐng)回答下列問題：

（1）B基因在水稻卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄，推測(cè)其最可能的原因是卵細(xì)胞中____________。

A．含B基因的染色體缺失 B．DNA聚合酶失活

C．B基因的啟動(dòng)子無法啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄 D．B基因發(fā)生基因突變

（2）從水稻體細(xì)胞或____________中提取總RNA，在____________酶的催化下構(gòu)建____________文庫，進(jìn)而獲得B基因編碼蛋白的序列。

（3）在過程①、②轉(zhuǎn)化篩選時(shí)，過程①在培養(yǎng)基中應(yīng)加入____________來篩選重組農(nóng)桿菌，過程②的目的是_____________________。

（4）獲得轉(zhuǎn)基因植株過程中，以下鑒定篩選方式正確的是____________。

A．將隨機(jī)斷裂的B基因片段制備成探針進(jìn)行DNA分子雜交

B．以Luc基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交

C．以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交

D．檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光

（5）從轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出胚，觀察到細(xì)胞內(nèi)僅含一個(gè)染色體組。該胚是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的，而一般情況下水稻未受精卵細(xì)胞不能發(fā)育，說明____________。

Answer 1

【答案】C 精子 逆轉(zhuǎn)錄 cDNA 卡那霉素或潮霉素 將T-DNA整合到受體細(xì)胞染色體DNA上 BCD B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：

分子水平上的檢測(cè)：

①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；

②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；

③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。

個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）AD、通過題干信息可知，B基因可以在體細(xì)胞和精子中，說明含B基因的染色體未缺失，也沒有發(fā)生基因突變，AD錯(cuò)誤；

B、基因表達(dá)過程中的轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，不是DNA聚合酶，B錯(cuò)誤；

C、B基因在卵細(xì)胞中不能轉(zhuǎn)錄，可能是B基因的啟動(dòng)子在卵細(xì)胞中不能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，C正確；

故選C。

（2）通過題干信息可知，水稻的體細(xì)胞和精子中B基因可表達(dá)，故可從水稻的體細(xì)胞和精子中提取RNA，通過逆轉(zhuǎn)錄酶的催化產(chǎn)生cDNA，從而構(gòu)建cDNA文庫，進(jìn)而獲得B基因編碼蛋白的序列。

（3）圖示中過程①表示篩選含有目的基因的重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，圖示中質(zhì)粒有抗卡那霉素標(biāo)記基因和抗潮霉素標(biāo)記基因，如果選擇培養(yǎng)基中加入卡那霉素或潮霉素，可以篩選重組農(nóng)桿菌。過程②表示將篩選出含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，將其T-DNA整合到水稻細(xì)胞染色體DNA上。

（4）AB、獲得轉(zhuǎn)基因植株，利用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行鑒定篩選，即以Luc基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交，A錯(cuò)誤，B正確；

C、用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交，即以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交，C正確；

D、檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，因B基因與Luc基因連接形成B-Luc融合基因，即可通過Luc基因表達(dá)，檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光，D正確。

故選BCD。

（5）當(dāng)從轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出胚，觀察到細(xì)胞內(nèi)僅含有一個(gè)染色體組，推斷該胚是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的，而一般情況下水稻卵細(xì)胞在未受精時(shí)不進(jìn)行發(fā)育，由此表明B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精作用直接發(fā)育成胚。