Question

【題目】雜交水稻雖然性狀優良，但在有性繁殖過程中，具有高產等優良特性會出現分離。由此，雜交作物的后代（雜種植物）無法保持同樣的優良性狀。在研究過程中，科研人員發現了一個關鍵的B基因，為探究其作用，進行了如下研究。

（1）綠色熒光蛋白基因（GFP）在紫外光或藍光激發下，會發出綠色熒光，這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達。將綠色熒光蛋白基因（GFP）與野生型水稻的B基因利用____________酶形成融合基因，轉入到普通水稻獲得轉基因水稻（B-GFP），該變異屬于___________。

（2）將野生型水稻與轉基因水稻進行雜交或自交，授粉2．5小時后，利用免疫熒光技術檢測胚中B基因的表達情況，請完成下表和問題。

雜交組合	♀B—GFP×♂野生型	♀野生型×♂B—GFP	♀B—GFP×♂B—GFP
預期結果	具熒光：無熒光=1：1		_____________
實際結果	無熒光	全部具熒光	1/2具熒光

根據結果可知只有來自________________________（父本/母本）的B基因表達，而出現了上述實驗現象，并沒有表現出________________________定律的特征。

（3）研究人員進一步檢測授粉6．5小時后的受精卵，發現來自于母本的B基因也開始表達。由此推測，可能是來自于父本B基因的表達__________________（促進/抑制）后期來自于母本中的該基因的表達，從而啟動胚的發育。

（4）研究人員設想：可以使野生型水稻（雜種植物）在未受精的情況下，誘發卵細胞中B基因表達，發育為胚。研究人員進行了如下圖操作，請你根據技術操作及相關知識回答問題：

①卵原細胞經M技術處理后進行____________________分裂形成卵細胞。

②精細胞參與了形成_____________________的過程，卵細胞在未受精情況下發育為新個體，該育種方式的優勢是_________________________。

Answer 1

【答案】（限制酶）DNA連接 基因重組 具熒光：無熒光=3：1 父本 基因的分離 促進 有絲 胚乳 未受精情況下卵細胞發育成胚，保護野生型水稻（雜種植物）優良性狀不發生性狀分離

【解析】

1.限制性核酸內切酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。

DNA分子經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。當限制酶在它識別序列的中心軸線兩側將DNA的兩條鏈分別切開時，產生的是黏性末端，而當限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時，產生的則是平末端。

2.DNA連接酶將兩個雙鏈DNA片段縫合起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

（1）將綠色熒光蛋白基因（GFP）與野生型水稻的B基因利用DNA連接酶形成融合基因，轉入到普通水稻獲得轉基因水稻（B-GFP）。這過程中標記基因、目的基因與受體細胞內的基因的重新組合，屬于基因重組。

（2）根據上述實驗結果可知，只有來自父本的B基因表達。♀B-GFP×♂B-GFP雜交，即Bb×Bb，子代的基因型及比例為B_∶bb=3∶1，表現型為具熒光∶無熒光=3∶1，而實際結果是具熒光∶無熒光=1∶1，說明上述實驗并沒有表現出基因分離定律的特征。

（3）由（2）題的分析可知，授粉2.5小時后，來自父本的B基因表達，而來自于母本的B基因在授粉6.5小時后開始表達，由此推測，可能是來自于父本B基因的表達促進后期來自于母本中的該基因的表達，從而啟動胚的發育。

（4）①對題圖分析可知，卵原細胞經M技術處理后進行有絲分裂形成卵細胞。

②對題圖分析可知，精細胞與兩個極核形成胚乳。卵細胞在未受精情況下發育為新個體，不經過有性繁殖，保護了野生型水稻（雜種植物）優良性狀不發生性狀分離。