Question

（10分）玉米的光合效率較水稻的高，這與玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的關系。如何將玉米的這一種酶轉移到水稻等植物上一直是植物生物學家的研究課題之一。但實踐證明，常規雜交育種手段很難如愿以償。最近，有人利用土壤農桿菌介導法，將完整的玉米PEPC基因導入到了水稻的基因組中，為快速改良水稻的光合作用效率，提高糧食作物產量開辟了新途徑。

（1）玉米和水稻很難利用常規雜交手段雜交是                                    。

（2）獲得PEPC基因后，將其導入土壤農桿菌的質粒中，獲得重組質粒需要的工具酶是                           ，請在下框中補充某DNA片段并畫出切割形成黏性末端的過程示意圖。

（3）導入完成后得到的土壤農桿菌，實際上只有少數導入了重組質粒，可根據質粒中含有

的           篩選出成功導入了重組質粒的土壤農桿菌。

（4）用含有重組質粒的土壤農桿菌感染水稻細胞，即使感染成功，PEPC基因通過一定途徑整合到水稻的基因組中，但不一定會表達，原因最可能是_________。

A．玉米和水稻不共用一套密碼子   

B．水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸

C．PEPC基因受到水稻基因組中相鄰基因的影響

D．整合到水稻基因組中的PEPC基因被水稻的某種酶破壞了

（5）PEPC基因在水稻細胞中成功表達的標志是                                   。

（6）得到PEPC基因成功表達的水稻細胞后，科研人員常采用                方法獲得轉基因水稻植株。

 

Answer 1

【答案】

（1）玉米和水稻存在生殖隔離（1分）

（2）限制性核酸內切酶、DNA連接酶（2分，寫出一個給1分）

(3分)

（3）標記基因 （1分）

（4）C （1分）

（5）在水稻細胞中合成PEPC （1分）

（6）組織培養 （1分）

【解析】

試題分析：（1）玉米和水稻是不同的物種，存在生殖隔離，隨意不能雜交。

（2）基因工程中使用到的酶為限制性核酸內切酶、DNA連接酶，根據堿基互補配對原則補充DNA片段，在根據限制酶的特點畫出粘性末端。

（3）對重組質粒的檢測要依靠質粒上的標記基因。

（4）所有生物都共用一套密碼子，排除A；氨基酸大約20種，水稻中缺乏相關氨基酸的可能性不大，排除B；對真核生物來說，一般不存在限制酶，所以整合到水稻基因組中的PEPC基因不會被酶破壞掉，排除D。

（5）基因工程成功的標志就是目的基因表達出相應的蛋白質。

（6）由細胞得到完整植株，要利用細胞的全能性，所以應該用組織培養的方法。

考點：考查基因工程的工具及步驟

點評：理解基因工程的步驟及使用的工具是解決此題的關鍵，難度不大。