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(guān)注。據(jù)媒體報(bào)道，現(xiàn)在某理化研究所可持續(xù)資源科學(xué)中心正在開發(fā)一種全新的轉(zhuǎn)基因水稻，其中導(dǎo)入了來自雜草擬南芥的GOLS2基因，使其更耐旱。GOLS2基因表達(dá)可提高植物細(xì)胞內(nèi)糖類含量，降低植物葉片氣孔開度。科研人員將擬南芥GOLS2基因?qū)�入并整合到水稻染色體上。請(qǐng)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(dòng)子和終止子。通過PCR技術(shù)獲取GOLS2基因的原理是________________，需設(shè)計(jì)____________種引物。

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

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

Answer 1

【答案】不含有 DNA雙鏈復(fù)制 2 不同生物DNA分子的基本結(jié)構(gòu)相同 目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程 標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子 保證目的基因的高效轉(zhuǎn)錄（表達(dá)）

【解析】

基因工程技術(shù)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(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(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。
（3）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�?dòng)物細(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(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：

①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA-分子雜交技術(shù)；

③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)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(dòng)子和終止子。通過PCR技術(shù)獲取GOLS2基因的原理是DNA雙鏈復(fù)制，需設(shè)計(jì)2種引物。

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

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