Question

【題目】水稻基因組中的 B 基因僅在體細胞（2n）和精子中正常表達，在卵細胞中不轉 錄�？蒲腥藛T為研究 B 基因表達對卵細胞的影響，設計了如下實驗。據(jù)圖回答問題：

（1）B 基因在水稻卵細胞中不轉錄，推測其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 基因發(fā)生了基因突變 D．B 基因的啟動子無法啟動轉錄

（2）從水稻體細胞或____中提取總 RNA，構建____文庫，進而獲得 B 基因編碼 蛋白的序列。將該序列與 Luc 基因（表達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（表達的蛋白質能保留兩種蛋白質各自的功能），然后構建重組表達載體。

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

（4）圖中轉基因植株未成熟種子中有存在由未受精的卵細胞發(fā)育形成的胚，而一般情況下水 稻卵細胞在未受精時不進行發(fā)育，由此表明____________________________________________。

（5）現(xiàn)有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R3R3）三個水稻抗病品種，抗�。�R）對感�。�r）為顯性，三對抗病基因位于不同染色體上。根據(jù)基因的 DNA 序列設計特異性引物，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 F2 不同植 株的 R1、r1 進行 PCR 擴增。已知 R1 比 r1 片段短。從擴增結果（下圖）推測可抗病的 植株有_______________。

（6）將目的基因導入植物細胞除圖示的農(nóng)桿菌轉化法，還可以用________________________________________法。

Answer 1

【答案】D 精子 cDNA ② ① 以Luc 基因為模板設計探針進行 DNA 分子雜交；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； 檢測加入熒光素的卵細胞中是否發(fā)出熒光 B 基因表達能使卵細胞不經(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表示將基因表達載體導入農(nóng)桿菌細胞；②表示利用農(nóng)桿菌轉化法將目的基因導入植物細胞。
分析圖2：R1比r1片段短，則植株1只含有R1，植株3同時含有R1和r1，植株2只含有r1。

（1）基因轉錄需要啟動子、終止子等調控因子發(fā)揮作用，因此B基因在水稻卵細胞中不轉錄的可能原因是卵細胞中B基因的啟動子無法啟動轉錄，故選D。
（2）由于B基因僅在體細胞（2n）和精子中正常表達，因此從水稻體細胞或精子中提取總RNA，通過逆轉錄法獲得cDNA，進而構建cDNA文庫。
（3）在農(nóng)桿菌侵染植物細胞時，T-DNA整合到受體細胞的染色體DNA上，即過程②中；首先要將基因表達載體導入農(nóng)桿菌，在培養(yǎng)基中應加入卡那霉素篩選出含有重組質粒的農(nóng)桿菌，即過程①。對獲得的轉基因植株鑒定篩選的方法為：以Luc基因為模板設計探針進行DNA分子雜交；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；檢測加入熒光素的卵細胞中是否發(fā)出熒光。
（4）圖中轉基因植株未成熟種子中有存在由未受精的卵細胞發(fā)育形成的胚，而一般情況下水稻卵細胞在未受精時不進行發(fā)育，再結合題干信息“水稻基因組中的B基因僅在體細胞（2n）和精子中正常表達，在卵細胞中不轉錄。”可知B基因表達能使卵細胞不經(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F2不同植株的R1、r1進行PCR擴增，已知R1比r1片段短，則植株1只含有R1，植株3同時含有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擴增結果可知可抗病的植株有1和3。
（6）將目的基因導入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法。