Question

（16分）玉米的光合效率较水稻的高，这与玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的关系。如何将玉米的这一种酶转移到水稻等植物上一直是植物生物学家的研究课题之一。但实践证明，常规杂交育种手段很难如愿以偿。最近，有人利用土壤农杆菌介导法，将完整的玉米PEPC基因导入到了水稻的基因组中，为快速改良水稻的光合作用效率，提高粮食作物产量开辟了新途径。

（1）玉米和水稻很难利用常规杂交手段杂交是因为                                     。

（2）获得PEPC基因后，将其导入土壤农杆菌的质粒中，获得重组质粒需要的工具酶是          ，请在下框中补充某DNA片段并画出切割形成黏性末端的过程示意图。

（3）导入完成后得到的土壤农杆菌，实际上只有少数导入了重组质粒，可根据质粒中含有的      筛选出成功导入了重组质粒的土壤农杆菌。

（4）用含有重组质粒的土壤农杆菌感染水稻细胞，即使感染成功，PEPC基因通过一定途径整合到水稻的基因组中，但不一定会表达，原因最可能是            。

A．玉米和水稻不共用一套密码子   

B．水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸

C．PEPC基因受到水稻基因组中相邻基因的影响

D．整合到水稻基因组中的PEPC基因被水稻的某种酶破坏了

（5）PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是                                     。

如目的基因完成了表达 ，则其表达过程可表示为                               。

（6）得到PEPC基因成功表达的水稻细胞后，科研人员常采用                 方法获得转基因水稻植株。

Answer

(16分，每空2分)

（1）玉米和水稻存在生殖隔离     

（2）限制酶、DNA连接酶    

（3）标记基因    （4）C     （5）在水稻细胞中合成PEPC     （6）组织培养

【解析】

试题分析：（1）玉米和水稻不是同一个物种，两者之间存在生殖隔离。（2）构建基因表达的载体（重组DNA）用到的工具酶有：限制酶、DNA连接酶。切割形成黏性末端的过程示意图如下：

（3）标记基因存在的作用便于筛选含目的基因的受体细胞。（4）凡是影响转录或翻译的因素都可能会影响PEPC基因的表达。影响其表达的原因有：水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸、PEPC基因受到水稻基因组中相邻基因的影响、整合到水稻基因组中的PEPC基因被水稻的某种酶破坏了。参与蛋白质合成的氨基酸大约有20种，缺乏合成PEPC的氨基酸可能性有但比较小；PEPC基因在水稻细胞中以前没有，所以水稻细胞中存在破坏它的酶可能有，但可能性也不大；可能性最大的就是受到水稻基因组中相邻基因的影响。

（5）PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是在水稻细胞中合成磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。（6）由水稻细胞得到水稻植株，需用植物组织培养技术。

考点：本题考查基因过程的相关知识，意在考查识记能力及基础知识的理解应用能力。