Question

【題目】下圖表示某研究小組為研究水稻B基因表達對其卵細胞的影響的設(shè)計思路，其中Luc基因表達的熒光素酶能夠催化熒光素產(chǎn)生熒光。

請回答：

(1)圖中水稻B基因編碼蛋白的序列和Luc基因拼接時，必須使用______酶，其作用是______。融合基因必須連接到啟動子和終止子之間，其中啟動子是______的結(jié)合位點。

(2)當(dāng)愈傷組織細胞受到損傷時會分泌酚類物質(zhì)吸引農(nóng)桿菌移動過來，Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以_______。

(3)愈傷組織通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑的適當(dāng)配比，可以誘導(dǎo)出______，由此再生出新植株。為獲得植物克隆的成功，應(yīng)盡量選擇______的基因型。

(4)圖中第一次鑒定篩選的目的是篩選出______。若借助Luc基因的表達產(chǎn)物來完成圖中第二次鑒定篩選，則具體方法是_______ 。

(5)從轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出胚，觀察到細胞內(nèi)僅含一個染色體組，判定該胚是由未受精的卵細胞發(fā)育形成的，而普通水稻的卵細胞是不進行發(fā)育的，這表明水稻B基因的表達能使其卵細胞___，而B基因在普通水稻卵細胞中是___ (填“表達”或“不表達”的)。

Answer 1

【答案】DNA連接 催化形成磷酸二脂鍵 RNA聚合酶 轉(zhuǎn)移至愈傷組織細胞并整合到染色體DNA上 芽和根的分生組織 性狀優(yōu)良、細胞全能性表達充分 導(dǎo)入成功的受體細胞 檢測加入熒光素的細胞中是否發(fā)出熒光 不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚 不表達

【解析】

分析題圖可知：將水稻B基因編碼蛋白的序列和Luc基因拼接后獲得的B-Luc融合基因與農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒結(jié)合，以構(gòu)建相應(yīng)的基因表達載體；將構(gòu)建的基因表達載體通過①過程導(dǎo)入農(nóng)桿菌中，進而采用②過程所示的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將構(gòu)建的基因表達載體導(dǎo)入水稻愈傷組織細胞中；經(jīng)過植物組織培養(yǎng)、鑒定、篩選，最終獲得轉(zhuǎn)基因植株。

(1) DNA連接酶能夠?qū)㈦p連DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，據(jù)此分析圖示可知：水稻B基因編碼蛋白的序列和Luc基因拼接時，必須使用DNA連接酶，其作用是催化形成磷酸二脂鍵。啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。

(2) 農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至愈傷組織細胞并整合到染色體DNA上。

(3) 通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑的適當(dāng)配比，可以將愈傷組織誘導(dǎo)出芽和根的分生組織。為獲得植物克隆的成功，應(yīng)盡量選擇性狀優(yōu)良、細胞全能性表達充分的基因型。

(4) 圖中第一次鑒定篩選是采用②過程所示的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將構(gòu)建的基因表達載體導(dǎo)入水稻愈傷組織細胞中之后進行的，其目的是篩選出導(dǎo)入成功的受體細胞。Luc基因表達的熒光素酶能夠催化熒光素產(chǎn)生熒光。若借助Luc基因的達產(chǎn)物來完成圖中第二次鑒定篩選，則具體方法是：檢測加入熒光素的細胞中是否發(fā)出熒光。

(5) 轉(zhuǎn)基因植株導(dǎo)入了B基因編碼蛋白的序列和Luc基因拼接后獲得的B-Luc融合基因。從該轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出的由未受精的卵細胞發(fā)育形成的胚，其細胞內(nèi)僅含一個染色體組，而普通水稻的卵細胞是不進行發(fā)育的，這表明水稻B基因的表達能使其卵細胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚，而B基因在普通水稻卵細胞中是不表達的。