Question

【題目】玉米自交系（遺傳穩(wěn)定的育種材料）B具有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性狀，但難以直接培育成轉(zhuǎn)基因植株，為使其獲得抗除草劑性狀，需依次進(jìn)行步驟 I、II試驗(yàn)．
Ⅰ．獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米自交系A(chǔ)，技術(shù)路線如圖．

（1）為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶，選擇的原則是 （單選）．
①Ti質(zhì)粒內(nèi)，每種限制酶只有一個(gè)切割位點(diǎn)
②G基因編碼蛋白質(zhì)的序列中，每種限制酶只有一個(gè)切割位點(diǎn)
③酶切后，G基因形成的兩個(gè)黏性末端序列不相同
④酶切后，Ti質(zhì)粒形成的兩個(gè)黏性末端序列相同
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
（2）如表是4種玉米自交系幼胚組織培養(yǎng)不同階段的結(jié)果．據(jù)表可知，細(xì)胞脫分化時(shí)使用的激素是 ， 自交系的幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體．

激素 結(jié)果 自交系	2，4﹣D（2.0mg/L）	6﹣BA（0.5mg/L）	IBA（2.0mg/L）
	愈傷組織形成率（%）	芽的分化率（%）	根的誘導(dǎo)率（%）
甲	99	13	90
乙	85	80	87
丙	88	83	12
丁	16	85	83

（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時(shí)，T﹣DNA攜帶插入其內(nèi)的片段轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞．篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織，需使用含的選擇培養(yǎng)基．
（4）轉(zhuǎn)化過程中，愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌，導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)．含有內(nèi)含子的報(bào)告基因只能在真核生物中正確表達(dá)，其產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色．用K分別處理以下愈傷組織，出現(xiàn)藍(lán)色的是 （多選）．
A.無農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織
B.無農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織
C.農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織
D.農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織
（5）組織培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因植株（核DNA中僅插入一個(gè)G基因）進(jìn)行自交，在子代含G基因的植株中，純合子占 ． 繼續(xù)篩選，最終選育出抗除草劑純合自交系A(chǔ)．
II．通過回交使自交系B獲得抗除草劑性狀
（6）抗除草劑自交系A(chǔ)（GG）與自交系B雜交產(chǎn)生F1 ， 然后進(jìn)行多輪回交（如圖）．自交系B作為親本多次回交的目的是使后代 ．

（7）假設(shè)子代生活力一致，請(qǐng)計(jì)算上圖育種過程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例，并在圖1中畫出對(duì)應(yīng)的折線圖．若回交后每代不進(jìn)行鑒定篩選，直接回交，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出相應(yīng)的折線圖．

（8）如表是鑒定含G基因植株的4種方法．請(qǐng)預(yù)測(cè)同一后代群體中，4種方法檢出的含G基因植株的比例，從小到大依次是 ．

方法	檢測(cè)對(duì)象	檢測(cè)目標(biāo)	檢出的含G基因植株的比例
PCR擴(kuò)增	基因組DNA	G基因	x1
分子雜交	總mRNA	G基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物	x2
抗原﹣抗體雜交	總蛋白質(zhì)	G基因編碼的蛋白質(zhì)	x3
噴灑除草劑	幼苗	抗除草劑幼苗	x4

對(duì)Hn繼續(xù)篩選，最終選育出高產(chǎn)、抗病、抗除草劑等優(yōu)良性狀的玉米自交系．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）2，4﹣D；乙
（3）除草劑
（4）B,D
（5）1/3
（6）積累越來越多自交系B的遺傳物質(zhì)/優(yōu)良性狀
（7）

（8）X4 ， X3 ， X2 ， X1
【解析】解：（1）如果用一種限制酶來切割目的基因兩端和質(zhì)粒時(shí)，目的基因兩端會(huì)出現(xiàn)相同的末端．這樣在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)3種情況：目的基因﹣目的基因、目的基因﹣運(yùn)載體、運(yùn)載體﹣運(yùn)載體，這樣會(huì)出現(xiàn)自身環(huán)化現(xiàn)象，因此為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶．故選：A．（2）高度分化的植物細(xì)胞脫分化可產(chǎn)生愈傷組織，據(jù)表中信息可知：細(xì)胞脫分化時(shí)使用的激素是2，4﹣D．比較甲乙丙丁4種自交體系，發(fā)現(xiàn)自交系乙芽的分化率、根的誘導(dǎo)率都較高，因此自交系乙的幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體．（3）實(shí)驗(yàn)最終想使玉米自交系（遺傳穩(wěn)定的育種材料）B為獲得抗除草劑性狀，可以使用含除草劑的選擇培養(yǎng)基，篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織，如果能存活，說明獲取具有抗除草劑的性狀的愈傷組織．（4）A、未轉(zhuǎn)化愈傷組織沒有含有內(nèi)含子的報(bào)告基因，因此不能產(chǎn)生能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色的物質(zhì)，A錯(cuò)誤；
B、轉(zhuǎn)化愈傷組織有含有內(nèi)含子的報(bào)告基因，可產(chǎn)生該基因表達(dá)產(chǎn)物，能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色，即K處理該愈傷組織能呈現(xiàn)藍(lán)色，B正確；
C、農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織能在選擇性培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)，但不含有含有內(nèi)含子的報(bào)告基因，因此不能產(chǎn)生能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色的物質(zhì)，C錯(cuò)誤；
D、農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織能在選擇性培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)，并含有含有內(nèi)含子的報(bào)告基因，能產(chǎn)生能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色的物質(zhì)，故K處理該愈傷組織能呈現(xiàn)藍(lán)色，D正確．
故選：BD．（5）轉(zhuǎn)基因植株（核DNA中僅插入一個(gè)G基因）的基因型為G﹣，進(jìn)行自交，子代的基因型及比例為 GG、 ﹣、 ﹣﹣，其中含G基因的植株（ GG、 ﹣）中，純合子占 ．（6）根據(jù)圖示可知，自交系B作為親本多次回交的目的是使后代積累越來越多自交系B的遺傳物質(zhì)/優(yōu)良性狀．（7）抗除草劑自交系A(chǔ)（GG）與自交系B（G﹣G﹣）雜交產(chǎn)生F1（GG﹣），F(xiàn)1（GG﹣）回交，即與B（G﹣G﹣）雜交，后代為GG﹣和G﹣G﹣ ， 比例為1：1．①若回交后每代進(jìn)行鑒定篩選，則H1‘為GG﹣ ． 因此育種過程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例分1、 、 、 、之后一直是 ．②若回交后每代不進(jìn)行鑒定篩選，直接回交，即GG﹣和G﹣G﹣都與B（G﹣G﹣）雜交，則后代中含G基因植株的比例為 ．因此育種過程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例 、 、 … ．
用圖顯示如下：

8）根據(jù)表格中信息可知：PCR擴(kuò)增技術(shù)可以在體外大量增殖目的基因，故x1含量最多；但已導(dǎo)入到受體細(xì)胞中的目的基因不一定完成轉(zhuǎn)錄，因此x2＜x1；已導(dǎo)入到受體細(xì)胞中目的基因雖然完成轉(zhuǎn)錄，但不一定能完成翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)，故x3＜x2；構(gòu)建基因表達(dá)載體和將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的概率較小，故x4＜x3 ．
故答案為：（1）A（2）2，4﹣D 乙（3）除草劑（4）BD（5） （6）積累越來越多自交系B的遺傳物質(zhì)/優(yōu)良性狀（7）

8）X4 ， X3 ， X2 ， X1
1、構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，用DNA連接酶鏈接．為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，切割目的基因兩端常用兩種酶分別切割．2、據(jù)表中信息可知：細(xì)胞脫分化時(shí)使用的激素是2，4﹣D．比較甲乙丙丁4中自交體系，發(fā)現(xiàn)自交系乙芽的分化率、根的誘導(dǎo)率都較高，因此自交系乙的幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體．3、轉(zhuǎn)化愈傷組織有含有內(nèi)含子的報(bào)告基因，可產(chǎn)生該基因表達(dá)產(chǎn)物，能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色，即K處理該愈傷組織能呈現(xiàn)藍(lán)色．4、轉(zhuǎn)基因植株（核DNA中僅插入一個(gè)G基因）的基因型為G﹣，進(jìn)行自交，子代的基因型及比例為 GG、 ﹣、 ﹣﹣，其中含G基因的植株為GG、G﹣．5、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)：（1）首先要檢測(cè) 轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)．（2）其次還要檢測(cè) 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與 mRNA雜交．（3）最后檢測(cè) 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原﹣抗體雜交．