Question

B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞（2n）和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。

为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下图所示的实验。Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光。请回答下列问题：

（1）B基因在水稻卵细胞中不转录，推测其最可能的原因是卵细胞中____________。

A．含B基因的染色体缺失            B．DNA聚合酶失活

C．B基因的启动子无法启动转录           D．B基因发生基因突变

（2）从水稻体细胞或____________中提取总RNA，在____________酶的催化下构建____________文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。

（3）在过程①、②转化筛选时，过程①在培养基中应加入____________来筛选重组农杆菌，过程②的目的是_____________________。

（4）获得转基因植株过程中，以下鉴定筛选方式正确的是____________。

A．将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交

B．以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交

C．以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交

D．检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光

（5）从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组。该胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻未受精卵细胞不能发育，说明____________。

Answer

C 精子 逆转录 cDNA 卡那霉素或潮霉素 将T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上 BCD B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：

分子水平上的检测：

①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；

②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；

③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。

个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）AD、通过题干信息可知，B基因可以在体细胞和精子中，说明含B基因的染色体未缺失，也没有发生基因突变，AD错误；

B、基因表达过程中的转录需要RNA聚合酶，不是DNA聚合酶，B错误；

C、B基因在卵细胞中不能转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中不能启动转录，C正确；

故选C。

（2）通过题干信息可知，水稻的体细胞和精子中B基因可表达，故可从水稻的体细胞和精子中提取RNA，通过逆转录酶的催化产生cDNA，从而构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。

（3）图示中过程①表示筛选含有目的基因的重组质粒的农杆菌，图示中质粒有抗卡那霉素标记基因和抗潮霉素标记基因，如果选择培养基中加入卡那霉素或潮霉素，可以筛选重组农杆菌。过程②表示将筛选出含有重组质粒的农杆菌，将其T-DNA整合到水稻细胞染色体DNA上。

（4）AB、获得转基因植株，利用DNA分子杂交技术进行鉴定筛选，即以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交，A错误，B正确；

C、用标记的目的基因作探针与mRNA杂交，即以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交，C正确；

D、检测目的基因是否翻译成蛋白质，因B基因与Luc基因连接形成B-Luc融合基因，即可通过Luc基因表达，检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光，D正确。

故选BCD。

（5）当从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含有一个染色体组，推断该胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明B基因表达能使卵细胞不经受精作用直接发育成胚。