集训14 现代生物科技专题
1．(2019·天津卷)B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞(2n)和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。
据图回答：
(1)B基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中________(单选)。 A．含B基因的染色体缺失 B．DNA聚合酶失活 C．B基因发生基因突变 D．B基因的启动子无法启动转录
(2)从水稻体细胞或________中提取总RNA，构建____________文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。将该序列与Luc基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能)，然后构建重组表达载体。
(3)在过程①、②转化筛选时，过程________中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上，过程________在培养基中应加入卡那霉素。
(4)获得转基因植株过程中，以下鉴定筛选方式正确的是________(多选)。 A．将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交 B．以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交
C．以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交 D．检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光
(5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明_______________________________________
_________________________________________________________。
解析 (1)B基因的启动子无法启动转录，会导致B基因在水稻卵细胞中不转录。(2)利用水稻体细胞或精子中提取的总RNA，经逆转录法构建的基因文库为cDNA文库。(3)过程①需将基因表达载体导入农杆菌，所以可在培养基中加入卡那霉素以筛选成功导入了基因表达
载体的农杆菌。过程②农杆菌感染水稻愈伤组织，农杆菌Ti质粒的T-DNA可整合到受体细胞染色体DNA上。(4)水稻细胞中本来就有B基因，正常植株也会出现杂交带，故A错误；B、D选项是检测Luc基因及其产物，B、D正确；C选项检测对象是卵细胞中mRNA，正常水稻植株卵细胞中无B基因的mRNA，C正确。(5)一般情况下，水稻卵细胞在未受精时不能发育成胚，而转基因植株未受精的卵细胞能发育成胚，说明B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。
答案 (1)D (2)精子 cDNA (3)② ① (4)BCD (5)B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚
2．过氧化氢酶广泛存在于自然界的生物体中，其能够将过氧化氢分解为水和分子氧，在纺织、造纸、食品、临床分析及医疗诊断等行业中也具有重要的应用价值。某科研小组用PCR技术得到嗜热脂肪芽孢杆菌过氧化氢酶基因perA，转化大肠杆菌得到了耐热过氧化氢酶基因工程菌，工程菌的制备流程如图所示。请回答下列问题：
(1)基因工程操作的核心步骤是____________________________，将目的基因导入大肠杆菌细胞的常用方法是______________________________。
(2)PCR技术体外扩增DNA的原理是________________________，从酶的角度比较PCR技术和人体内DNA复制的不同：___________________________
___________________________________________________________。 若通过PCR技术对perA扩增5代，共需要消耗引物的数量为______个。
(3)从分子水平检测大肠杆菌工程菌内是否产生了耐高温的过氧化氢酶的方法是________________，将原核细胞作为基因工程的受体细胞的突出优点是__________________________