Question

【題目】水稻基因組中的 B 基因僅在體細(xì)胞（2n）和精子中正常表達(dá)，在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn) 錄。科研人員為研究 B 基因表達(dá)對(duì)卵細(xì)胞的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。據(jù)圖回答問題：

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

A．含 B 基因的染色體缺失 B．DNA 聚合酶失活

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

（2）從水稻體細(xì)胞或____中提取總 RNA，構(gòu)建____文庫(kù)，進(jìn)而獲得 B 基因編碼 蛋白的序列。將該序列與 Luc 基因（表達(dá)的熒光素酶能催化熒光素產(chǎn)生熒光）連接成融 合基因 B-LUC（表達(dá)的蛋白質(zhì)能保留兩種蛋白質(zhì)各自的功能），然后構(gòu)建重組表達(dá)載體。

（3）在圖示過程中，過程____中 T-DNA 整合到受體細(xì)胞染色體 DNA 上，過程____在培養(yǎng)基中應(yīng)加入卡那霉素。（填寫序號(hào)）。對(duì)獲得的轉(zhuǎn)基因植株鑒定篩選的方法為_______________________。

（4）圖中轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中有存在由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的胚，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____________________________________________。

（5）現(xiàn)有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R3R3）三個(gè)水稻抗病品種，抗病（R）對(duì)感�。�r）為顯性，三對(duì)抗病基因位于不同染色體上。根據(jù)基因的 DNA 序列設(shè)計(jì)特異性引物，用 PCR 方法可將樣本中的 R1、r1、R2、r2、R3、r3 區(qū)分開。這 種方法可用于抗病品種選育中基因型的鑒定。 甲品種與感病品種雜交后，對(duì) F2 不同植 株的 R1、r1 進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增。已知 R1 比 r1 片段短。從擴(kuò)增結(jié)果（下圖）推測(cè)可抗病的 植株有_______________。

（6）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞除圖示的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，還可以用________________________________________法。

Answer 1

【答案】D 精子 cDNA ② ① 以Luc 基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行 DNA 分子雜交；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； 檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光 B 基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚 1 和 3 基因槍法、花粉管通道法

【解析】

分析圖1：①表示將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞；②表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞。
分析圖2：R1比r1片段短，則植株1只含有R1，植株3同時(shí)含有R1和r1，植株2只含有r1。

（1）基因轉(zhuǎn)錄需要啟動(dòng)子、終止子等調(diào)控因子發(fā)揮作用，因此B基因在水稻卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄的可能原因是卵細(xì)胞中B基因的啟動(dòng)子無(wú)法啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，故選D。
（2）由于B基因僅在體細(xì)胞（2n）和精子中正常表達(dá)，因此從水稻體細(xì)胞或精子中提取總RNA，通過逆轉(zhuǎn)錄法獲得cDNA，進(jìn)而構(gòu)建cDNA文庫(kù)。
（3）在農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時(shí)，T-DNA整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，即過程②中；首先要將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌，在培養(yǎng)基中應(yīng)加入卡那霉素篩選出含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，即過程①。對(duì)獲得的轉(zhuǎn)基因植株鑒定篩選的方法為：以Luc基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交；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；檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光。
（4）圖中轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中有存在由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的胚，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，再結(jié)合題干信息“水稻基因組中的B基因僅在體細(xì)胞（2n）和精子中正常表達(dá)，在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。”可知B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚。
（5）甲品種（R1R1）與感病品種（r1r1）雜交后F1為R1r1，F1自交得到F2，對(duì)F2不同植株的R1、r1進(jìn)行PCR擴(kuò)增，已知R1比r1片段短，則植株1只含有R1，植株3同時(shí)含有R1和r1，植株2只含有r1．由于含有R1的植株能抗病，因此根據(jù)圖2擴(kuò)增結(jié)果可知可抗病的植株有1和3。
（6）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、花粉管通道法。