Question

【題目】隨著糧食需求量的增加和氣候變化影響的不斷加大，水稻的干旱脆弱性日益受到關注。據(jù)媒體報道，現(xiàn)在某理化研究所可持續(xù)資源科學中心正在開發(fā)一種全新的轉(zhuǎn)基因水稻，其中導入了來自雜草擬南芥的GOLS2基因，使其更耐旱。GOLS2基因表達可提高植物細胞內(nèi)糖類含量，降低植物葉片氣孔開度�？蒲腥藛T將擬南芥GOLS2基因?qū)�入并整合到水稻染色體上。請回答下列問題：

（1）從cDNA文庫中獲得的目的基因__________（填“含有”或“不含有”）啟動子和終止子。通過PCR技術獲取GOLS2基因的原理是________________，需設計____________種引物。

（2）GOLS2基因可以整合到水稻染色體上的遺傳學物質(zhì)基礎是______________。需將GOLS2基因拼接在運載體上才能成功轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化指___________________。

（3）基因表達載體的組成除了GOLS2因外，還必須有___________________等；在構建基因表達載體過程中，常把兩個啟動子串聯(lián)在一起形成雙啟動子，加在GOLS2因上游，雙啟動子的作用可能是__________________________，進一步提高細胞內(nèi)糖類含量。

Answer 1

【答案】不含有 DNA雙鏈復制 2 不同生物DNA分子的基本結(jié)構相同 目的基因進入受體細胞內(nèi)，并在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程 標記基因、啟動子、終止子 保證目的基因的高效轉(zhuǎn)錄（表達）

【解析】

基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。
（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；

②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA-分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）cDNA基因文庫中的DNA是通過逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，所以從cDNA文庫中獲得的目的基因不含有啟動子和終止子。通過PCR技術獲取GOLS2基因的原理是DNA雙鏈復制，需設計2種引物。

（2）由于不同生物DNA分子的基本結(jié)構相同，所以GOLS2基因可以整合到水稻染色體上。基因工程中的轉(zhuǎn)化指的是目的基因進入受體細胞內(nèi)，并在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。

（3）基因表達載體的組成除了GOLS2基因外，還必須有標記基因、啟動子、終止子等；在構建基因表達載體過程中，常把兩個啟動子串聯(lián)在一起形成雙啟動子，加在GOLS2基因上游，雙啟動子的作用可能是保證目的基因的高效轉(zhuǎn)錄（表達），進一步提高細胞內(nèi)糖類含量。