Question

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

為研究B基因表達對卵細胞的影響，設計了如下圖所示的實驗。Luc基因表達的熒光素酶能催化熒光素產生熒光。請回答下列問題：

（1）B基因在水稻卵細胞中不轉錄，推測其最可能的原因是卵細胞中____________。

A．含B基因的染色體缺失 B．DNA聚合酶失活

C．B基因的啟動子無法啟動轉錄 D．B基因發生基因突變

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

（3）在過程①、②轉化篩選時，過程①在培養基中應加入____________來篩選重組農桿菌，過程②的目的是_____________________。

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

A．將隨機斷裂的B基因片段制備成探針進行DNA分子雜交

B．以Luc基因為模板設計探針進行DNA分子雜交

C．以B基因編碼蛋白的序列為模板設計探針與從卵細胞提取的mRNA雜交

D．檢測加入熒光素的卵細胞中是否發出熒光

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

Answer 1

【答案】C 精子 逆轉錄 cDNA 卡那霉素或潮霉素 將T-DNA整合到受體細胞染色體DNA上 BCD B基因表達能使卵細胞不經受精直接發育成胚

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

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

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：

分子水平上的檢測：

①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；

②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。

個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

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

B、基因表達過程中的轉錄需要RNA聚合酶，不是DNA聚合酶，B錯誤；

C、B基因在卵細胞中不能轉錄，可能是B基因的啟動子在卵細胞中不能啟動轉錄，C正確；

故選C。

（2）通過題干信息可知，水稻的體細胞和精子中B基因可表達，故可從水稻的體細胞和精子中提取RNA，通過逆轉錄酶的催化產生cDNA，從而構建cDNA文庫，進而獲得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粒的農桿菌，圖示中質粒有抗卡那霉素標記基因和抗潮霉素標記基因，如果選擇培養基中加入卡那霉素或潮霉素，可以篩選重組農桿菌。過程②表示將篩選出含有重組質粒的農桿菌，將其T-DNA整合到水稻細胞染色體DNA上。

（4）AB、獲得轉基因植株，利用DNA分子雜交技術進行鑒定篩選，即以Luc基因為模板設計探針進行DNA分子雜交，A錯誤，B正確；

C、用標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計探針與從卵細胞提取的mRNA雜交，C正確；

D、檢測目的基因是否翻譯成蛋白質，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，檢測加入熒光素的卵細胞中是否發出熒光，D正確。

故選BCD。

（5）當從轉基因植株未成熟種子中分離出胚，觀察到細胞內僅含有一個染色體組，推斷該胚是由未受精的卵細胞發育形成的，而一般情況下水稻卵細胞在未受精時不進行發育，由此表明B基因表達能使卵細胞不經受精作用直接發育成胚。