Question

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

（1）為防止酶切產物自身環化，構建表達載體需用2種限制酶，選擇的原則是 （單選）．
①Ti質粒內，每種限制酶只有一個切割位點
②G基因編碼蛋白質的序列中，每種限制酶只有一個切割位點
③酶切后，G基因形成的兩個黏性末端序列不相同
④酶切后，Ti質粒形成的兩個黏性末端序列相同
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不同階段的結果．據表可知，細胞脫分化時使用的激素是 ， 自交系的幼胚最適合培養成愈傷組織作為轉化受體．

激素 結果 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（%）	根的誘導率（%）
甲	99	13	90
乙	85	80	87
丙	88	83	12
丁	16	85	83

（3）農桿菌轉化愈傷組織時，T﹣DNA攜帶插入其內的片段轉移到受體細胞．篩選轉化的愈傷組織，需使用含的選擇培養基．
（4）轉化過程中，愈傷組織表面常殘留農桿菌，導致未轉化愈傷組織也可能在選擇培養基上生長．含有內含子的報告基因只能在真核生物中正確表達，其產物能催化無色物質K呈現藍色．用K分別處理以下愈傷組織，出現藍色的是 （多選）．
A.無農桿菌附著的未轉化愈傷組織
B.無農桿菌附著的轉化愈傷組織
C.農桿菌附著的未轉化愈傷組織
D.農桿菌附著的轉化愈傷組織
（5）組織培養獲得的轉基因植株（核DNA中僅插入一個G基因）進行自交，在子代含G基因的植株中，純合子占 ． 繼續篩選，最終選育出抗除草劑純合自交系A．
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（GG）與自交系B雜交產生F1 ， 然后進行多輪回交（如圖）．自交系B作為親本多次回交的目的是使后代 ．

（7）假設子代生活力一致，請計算上圖育種過程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例，并在圖1中畫出對應的折線圖．若回交后每代不進行鑒定篩選，直接回交，請在圖2中畫出相應的折線圖．

（8）如表是鑒定含G基因植株的4種方法．請預測同一后代群體中，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	檢測對象	檢測目標	檢出的含G基因植株的比例
PCR擴增	基因組DNA	G基因	x1
分子雜交	總mRNA	G基因轉錄產物	x2
抗原﹣抗體雜交	總蛋白質	G基因編碼的蛋白質	x3
噴灑除草劑	幼苗	抗除草劑幼苗	x4

對Hn繼續篩選，最終選育出高產、抗病、抗除草劑等優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/優良性狀
（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粒時，目的基因兩端會出現相同的末端．這樣在構建基因表達載體時，會出現3種情況：目的基因﹣目的基因、目的基因﹣運載體、運載體﹣運載體，這樣會出現自身環化現象，因此為防止酶切產物自身環化，構建表達載體需用2種限制酶．故選：A．（2）高度分化的植物細胞脫分化可產生愈傷組織，據表中信息可知：細胞脫分化時使用的激素是2，4﹣D．比較甲乙丙丁4種自交體系，發現自交系乙芽的分化率、根的誘導率都較高，因此自交系乙的幼胚最適合培養成愈傷組織作為轉化受體．（3）實驗最終想使玉米自交系（遺傳穩定的育種材料）B為獲得抗除草劑性狀，可以使用含除草劑的選擇培養基，篩選轉化的愈傷組織，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、未轉化愈傷組織沒有含有內含子的報告基因，因此不能產生能催化無色物質K呈現藍色的物質，A錯誤；
B、轉化愈傷組織有含有內含子的報告基因，可產生該基因表達產物，能催化無色物質K呈現藍色，即K處理該愈傷組織能呈現藍色，B正確；
C、農桿菌附著的未轉化愈傷組織能在選擇性培養基上正常生長，但不含有含有內含子的報告基因，因此不能產生能催化無色物質K呈現藍色的物質，C錯誤；
D、農桿菌附著的轉化愈傷組織能在選擇性培養基上正常生長，并含有含有內含子的報告基因，能產生能催化無色物質K呈現藍色的物質，故K處理該愈傷組織能呈現藍色，D正確．
故選：BD．（5）轉基因植株（核DNA中僅插入一個G基因）的基因型為G﹣，進行自交，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/優良性狀．（7）抗除草劑自交系A（GG）與自交系B（G﹣G﹣）雜交產生F1（GG﹣），F1（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）根據表格中信息可知：PCR擴增技術可以在體外大量增殖目的基因，故x1含量最多；但已導入到受體細胞中的目的基因不一定完成轉錄，因此x2＜x1；已導入到受體細胞中目的基因雖然完成轉錄，但不一定能完成翻譯產生相應的蛋白質，故x3＜x2；構建基因表達載體和將目的基因導入受體細胞的概率較小，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/優良性狀（7）

8）X4 ， X3 ， X2 ， X1
1、構建基因表達載體時需要同一種限制酶切割目的基因和運載體，用DNA連接酶鏈接．為防止酶切產物自身環化，切割目的基因兩端常用兩種酶分別切割．2、據表中信息可知：細胞脫分化時使用的激素是2，4﹣D．比較甲乙丙丁4中自交體系，發現自交系乙芽的分化率、根的誘導率都較高，因此自交系乙的幼胚最適合培養成愈傷組織作為轉化受體．3、轉化愈傷組織有含有內含子的報告基因，可產生該基因表達產物，能催化無色物質K呈現藍色，即K處理該愈傷組織能呈現藍色．4、轉基因植株（核DNA中僅插入一個G基因）的基因型為G﹣，進行自交，子代的基因型及比例為 GG、 ﹣、 ﹣﹣，其中含G基因的植株為GG、G﹣．5、目的基因的檢測和表達：（1）首先要檢測 轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術．（2）其次還要檢測 目的基因是否轉錄出了mRNA，方法是采用用標記的目的基因作探針與 mRNA雜交．（3）最后檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質，方法是從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體進行抗原﹣抗體雜交．