Question

【題目】為了探究植物細胞間是否存在橫向基因交流，科學家培育兩種轉基因葡萄，再通過嫁接手段進行相關試驗，其過程如下。

（1）構建兩種表達載體，其主要特征見下表：

	表達載體	甲	乙
組成	抗生素杭性基因 目的基因 啟動子 Ti質粒類型	壯觀霉素抗性基因S+ 綠色熒光蛋白基因gfp 葉綠體專一性啟動子 P1	卡那霉素抗性基因K+ 黃色熒光蛋白基因yfp 非葉綠體專一性啟動子 P2
外源基因插入受體細胞位置		接穗葉綠體DNA	砧木細胞核DNA

①在篩選抗生素抗性基因時，須進行敏感性試驗，以選擇葡萄外植體_________（敏感/不敏感）的某種抗生素，并依據試驗結果確定抗生素在選擇培養基中的工作濃度。

②在構建上述兩種表達載體時，可以互換部分組件，但一定不能互換的是_____________。

（2）轉化、鑒定后獲得兩類轉基因葡萄植株。根據表中的表達載體組成推斷：

①目的基因導入葡萄細胞的方法是__________法。

②若在加入卡那霉素的培養基中獲得幼苗，說明基因K+插入了P2的_________中。

（3）兩類轉化葡萄植株的嫁接并篩選嫁接及抗生素篩選過程見下圖。僅有嫁接區組織細胞在雙抗生素的培養基中發育成幼苗，其原因是該幼苗獲得了______________特性。

（4）嫁接區再生植株目的基因表達產物的鑒定及其研究意義

用嫁接區獲得的再生植株進行雜交，并對其F1及其親本的幼苗做鑒定，結果見下表。

試驗編號	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨
試驗處理	CK	M	N	J	的	的	的	的	的
gfp蛋白鑒定	-	+	-	+	+	-	-	-	+ -
yfp蛋白鑒定	-	-	+	+	-	-	+	+	3+：1

注：CK未轉基因植株；M葉綠體轉化植株；N細胞核轉化植株；J嫁接區再生植株+檢出，-未檢出；3+：1-表示檢出與未栓出的植株比。

①試驗①②③④和⑨的結果表明，J/span>植株的每一個體細胞均含有_________基因。

A.gfp B.yfp C.gfp和yfp

②綜上①~⑨試驗結果，可以得出結論______________________________。

③通過該試驗探究，你認為下列敘述正確的是____________________。

A.細胞間的橫向基因交流可以為生物進化提供原材料

B.基因工程可看作是一種人為的細胞間基因橫向轉移過程

C.細胞間的橫向基因交流實質是基因突變

D.轉移至染色體或葉綠體DNA的外源基因均遵循孟德爾遺傳定律

Answer 1

【答案】敏感 啟動子與目的基因 農桿菌轉化 細胞核DNA 兩類轉化葡萄植株的遺傳 C 植物細胞間發生了橫向的基因交流 AB

【解析】

根據表格分析，甲表達載體的抗生素杭性基因（標記基因）是壯觀霉素抗性基因S+，目的基因是綠色熒光蛋白基因gfp，啟動子是葉綠體專一性啟動子，Ti質粒為P1；乙表達載體的抗生素杭性基因（標記基因）是卡那霉素抗性基因K+， 目的基因是黃色熒光蛋白基因yfp，啟動子是非葉綠體專一性啟動子，Ti質粒為P2；兩種外源基因插入受體細胞位置分別是接穗葉綠體DNA、砧木細胞核DNA。

（1）①在篩選抗生素抗性基因時，須進行敏感性試驗，以選擇葡萄外植體敏感的某種抗生素，再以這種抗生素抗性基因作為標記基因，并依據試驗結果確定抗生素在選擇培養基中的工作濃度。

②基因表達載體的組成成分包括目的基因、啟動子、標記基因、終止子等，在構建上述兩種表達載體時，可以互換部分組件，但一定不能互換的是啟動子與目的基因。

（2）①將目的基因導入葡萄細胞一般用農桿菌轉化法。

②若在加入卡那霉素的培養基中獲得幼苗，結合表格分析可知基因K+插入了P2的細胞核DNA中。

（3）根據題意分析，僅有嫁接區組織細胞在雙抗生素的培養基中發育成幼苗，說明該幼苗獲得了兩類轉化葡萄植株的遺傳特性。

①根據題意分析，gfp蛋白細胞質基因表達的產物，yfp蛋白是細胞核基因表達的產物，細胞質基因表現為母系遺傳，而細胞核基因遵循基因的分離定律，結合實驗中的①②③④和⑨分析可知，J植株的每一個體細胞均含有gfp和yfp基因，故選C。

②綜上①~⑨試驗結果，說明用嫁接區獲得的再生植株的葉綠體DNA中獲得了綠色熒光蛋白基因gfp，細胞核DNA中獲得了黃色熒光蛋白基因yfp，即植物細胞間發生了橫向的基因交流。

③A、細胞間的橫向基因交流的實質是基因重組，可以為生物進化提供原材料，A正確；

B、基因工程可看作是一種人為的細胞間基因橫向轉移過程，B正確；

C、細胞間的橫向基因交流實質是基因重組，C錯誤；

D、轉移至染色體的外源基因均遵循孟德爾遺傳定律，但是轉移至葉綠體DNA的外源基因不遵循，D錯誤。

故選AB。