Question

【題目】干旱會影響農(nóng)作物產(chǎn)量，科學(xué)家們對此進(jìn)行了研究。如圖為用探針檢驗(yàn)?zāi)骋豢购抵参锘�因型的原理，相關(guān)基因用R和r表示。

（1）基因R與r的本質(zhì)區(qū)別是___________的不同。在利用PCR技術(shù)擴(kuò)增R或r基因過程中，利用___________可尋找抗旱基因的位置并進(jìn)行擴(kuò)增。PCR技術(shù)操作步驟中包括兩次升溫和一次降溫，其中降溫的目的是___________。

（2）若被檢植株發(fā)生B現(xiàn)象，不發(fā)生A、C現(xiàn)象，則被檢植物的基因型為___________。

（3）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其依據(jù)主要是：當(dāng)植物受到損傷時，傷口處的細(xì)胞會分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，這時農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的___________。

（4）經(jīng)檢測，抗旱基因已經(jīng)導(dǎo)入煙草細(xì)胞，但未檢測出抗早基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA，從構(gòu)建基因表達(dá)載體的角度推測，最可能的原因是___________。

（5）為防止轉(zhuǎn)基因植物將外源基因擴(kuò)散到其他植物，對生態(tài)環(huán)境造成潛在危害�？茖W(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中，以避免目的基因通過___________向其他植物擴(kuò)散。基因組分為基因區(qū)和基因間隔區(qū)，通常將基因間隔區(qū)序列作為插入位點(diǎn)，其目的是___________。

Answer 1

【答案】脫氧核苷酸排列順序（或堿基對排列順序） 引物 使引物和模板鏈結(jié)合 Rr T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA 上 基因表達(dá)載體上的目的基因首端未加入啟動子 花粉 避免了外源基因插入后對葉綠體內(nèi)源基因表達(dá)造成影響

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。

（4）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：

①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；

②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。

（1）基因R與r的本質(zhì)區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序（或堿基對排列順序）的不同；需要用引物尋找抗旱基因的位置；PCR的操作過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復(fù)性：使引物結(jié)合到互補(bǔ)模板鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。

（2）被檢植物發(fā)生B現(xiàn)象，不發(fā)生A、C現(xiàn)象，即R、r探針有形成雜交環(huán)，所以被檢植物的基因型為Rr。

（3）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其依據(jù)主要是：當(dāng)植物受到損傷時，傷口處的細(xì)胞會分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，這時農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。

（4）經(jīng)檢測，抗旱基因已經(jīng)導(dǎo)入到煙草細(xì)胞，但未檢測出抗旱基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA，從構(gòu)建基因表達(dá)載體的角度推測，最可能的原因是基因表達(dá)載體上目的基因首端未加入啟動子。

（5）研究表明，轉(zhuǎn)基因植物可以通過花粉將外源基因擴(kuò)散到其他植物，從而對生態(tài)環(huán)境造成潛在的危害，因此，科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中，以防止目的基因通過花粉向其他植物擴(kuò)散；將基因間隔區(qū)序列作為插入位點(diǎn)就可以避免外源基因?qū)θ~綠體內(nèi)源基因表達(dá)造成影響。