Question

【題目】R－7是家蠶體內(nèi)的一種小分子非編碼RNA， 可與某些mRNA尾端的一段非編碼序列（3'－UTR） 結(jié)合， 進(jìn)而影響基因的表達(dá)。為研究R－7是否影響家蠶基因B（調(diào)控家蠶眼睛發(fā)育） 的表達(dá)， 科研人員將基因B中與3'－UTR對應(yīng)的DNA片段與熒光素酶基因（R－7不影響熒光素酶基因的表達(dá)） 重組后導(dǎo)人家蠶胚胎細(xì)胞觀察其表達(dá)結(jié)果。請回答下列問題：

（1）利用___________技術(shù)擴(kuò)增基因B中與3'－UTR對應(yīng)的DNA片段， 應(yīng)先依據(jù)___________合成引物。若對一個(gè)含基因B的DNA擴(kuò)增n代，則共需消耗___________對引物。

（2） 圖甲中對應(yīng)3'－UTR的DNA片段應(yīng)插入到位點(diǎn)___________，原因是___________。重組載體中的熒光素酶基因在基因工程中作為___________。

（3）科研人員分別從實(shí)驗(yàn)組和對照組細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)，經(jīng)處理檢測后獲得相對熒光值（在適宜條件下，熒光素酶可催化熒光素發(fā)生氧化反應(yīng)并發(fā)出熒光），其結(jié)果如圖乙所示。

①實(shí)驗(yàn)組為將重組載體導(dǎo)入含R－7的家蠶胚胎細(xì)胞中，對照組1的處理為將含有熒光素酶基因的表達(dá)載體（不含對應(yīng)3'－UTR的DNA片段） 導(dǎo)入含R－7的家蠶胚胎細(xì)胞中，則對照組2的處理應(yīng)為___________。

②依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推知，R7影響基因B的表達(dá)，即通過遵循堿基互補(bǔ)配對原則， R－7與基因B所轉(zhuǎn)錄的mRNA的3'－UTR結(jié)合， 進(jìn)而___________ （填促進(jìn)或抑制）基因B的表達(dá)。

Answer 1

【答案】PCR 該基因的一段核苷酸序列 2n—1 2 目的基因應(yīng)插入到啟動(dòng)子與終止子之間，且不能破壞熒光素酶基因 標(biāo)記基因 將重組載體導(dǎo)入不含（或去除）R—7的家蠶胚胎細(xì)胞中 抑制

【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(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)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）DNA擴(kuò)增的技術(shù)為PCR技術(shù)，該方法需要加入引物，引物是依據(jù)擴(kuò)增的DNA的一段核苷酸序列合成的，若對一個(gè)含基因B的DNA擴(kuò)增n代，DNA的數(shù)目擴(kuò)增到2n個(gè)，增加了2n—1個(gè)，所以需要消耗2n—1對引物。

（2）根據(jù)圖甲，位點(diǎn)1位于熒光素酶基因中，位點(diǎn)3不位于啟動(dòng)子和終止子之間，目的基因只有插入到位點(diǎn)2才能保證目的基因插入到啟動(dòng)子與終止子之間，且不能破壞熒光素酶基因；熒光素酶基因?qū)儆跇?biāo)記基因。

（3）對照組1和對照組2的熒光值高于實(shí)驗(yàn)組，結(jié)合題意基因B的表達(dá)受到3'—UTR和R—7的影響，對照組沒有3'—UTR導(dǎo)致表達(dá)量增加，那么對照組2熒光是沒有R—7的影響從而使熒光值高于實(shí)驗(yàn)組，所以實(shí)驗(yàn)操作熒光是將重組載體導(dǎo)入不含（或去除）R—7的家蠶胚胎細(xì)胞中；R—7與基因B所轉(zhuǎn)錄的mRNA的3'—UTR結(jié)合應(yīng)該是抑制基因B的表達(dá)。