Question

【題目】鋁在土壤中常以鋁酸鹽的形式存在，可造成土壤酸化而影響植物生長。鋁能抑制植物根尖細胞的分裂，抑制根生長，破壞根組織。部分植物能通過根部細胞膜上的蘋果酸通道蛋白（ALMT）將蘋果酸轉(zhuǎn)運到細胞外來緩解鋁毒�？蓪�ALMT基因?qū)�入植物細胞，來培育轉(zhuǎn)基因耐鋁植物，請回答下列問題：

（1）可以從基因文庫中獲得ALMT基因，則合成cDNA的過程中，反應(yīng)體系內(nèi)加入的物質(zhì)除mRNA和ATP外，還包括______________、______________。

（2）可將ALMT基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的______________片段中，以便目的基因進入植物細胞。利用該方法導(dǎo)入的目的基因的遺傳一般遵循孟德爾遺傳定律，原因是____________________________。

（3）啟動子______________特異性識別并結(jié)合的位點，能調(diào)控目的基因的表達。ALMT基因的啟動子有兩種類型，其中α啟動子能使ALMT基因在酸性土壤的誘導(dǎo)下表達，β啟動子能使ALMT基因高效表達而無需酸性誘導(dǎo)。則在獲得轉(zhuǎn)ALMT基因耐鋁植物時應(yīng)使用________________啟動子，不使用另外一種啟動子的原因是__________________________________________。

Answer 1

【答案】 四種脫氧核苷酸 逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶 T-DNA T-DNA可攜帶目的基因，整合并轉(zhuǎn)移到宿主細胞染色體的DNA上 RNA聚合酶 α β啟動子可使植物根細胞持續(xù)轉(zhuǎn)運有機酸，導(dǎo)致正常土壤酸化，并影響植物自身的生長

【解析】試題分析：基因工程技術(shù)的基本步驟：目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成�；�因表達載體的構(gòu)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。將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)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。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)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）合成cDNA的過程需要mRNA作為模板，脫氧核苷酸為原料，還需要逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶的催化和ATP提供能量。

（2）土壤農(nóng)桿菌含有一個大型的Ti質(zhì)粒，在侵染植物細胞的過程中，其中的T-DNA片段轉(zhuǎn)入植物的基因組，所以可將ALMT基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA片段中，以便目的基因進入植物細胞。由于T-DNA可攜帶目的基因，整合并轉(zhuǎn)移到宿主細胞染色體的DNA上，所以利用該方法導(dǎo)入的目的基因的遺傳一般遵循孟德爾遺傳定律。

（3）啟動子是RNA聚合酶特異性識別并結(jié)合的位點，能調(diào)控目的基因的表達（轉(zhuǎn)錄）。已知α啟動子能使ALMT基因在酸性土壤的誘導(dǎo)下表達，β啟動子能使ALMT基因高效表達而無需酸性誘導(dǎo)。由于β啟動子可使植物根細胞持續(xù)轉(zhuǎn)運有機酸，導(dǎo)致正常土壤酸化，并影響植物自身的生長，因此只能用α啟動子，而不能用β啟動子。