Question

【題目】青蒿素是最有效的抗瘧疾藥物，由野生黃花蒿產(chǎn)生。

研究Ⅰ：野生黃花蒿青蒿素產(chǎn)量低，為緩解青蒿素供應(yīng)不足的狀況，料學(xué)家將tms基因和如tmr基因?qū)�入黃花蒿的愈傷組織從而獲得了黃花蒿的冠癭組織，改造過程用到的部分結(jié)構(gòu)如圖。

（1）圖中結(jié)構(gòu)P、T是基因成功轉(zhuǎn)錄的保證，其中結(jié)構(gòu)P的作用是_____________。在獲得轉(zhuǎn)基因的冠癭組織過程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體是核心步驟，在具體操作中常常使用兩種能產(chǎn)生不同黏性末端的限制酶對(duì)目的基因和運(yùn)載體進(jìn)行切割，這樣做的好處是_____________。

（2）T-DNA的作用是可以使自的基因進(jìn)入植物細(xì)跑，并插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上，要檢測(cè)目的基因是否插入到冠癭組織細(xì)胞的染色體DNA上，可采用_____________技術(shù)。

（3）與愈傷組織相比，冠癭組織的生長(zhǎng)速度更快，原因可能是_____________。

研究Ⅱ：為研究IAA、BL對(duì)野生黃花蒿植株側(cè)根生長(zhǎng)情況的影響，現(xiàn)將相似的野生黃花蒿均分成若干組，在含有不同濃度的IAA，并且含有或者不含有1nmol/L BL的瓊脂粉培養(yǎng)基上垂直生長(zhǎng)8天，計(jì)算每厘米初生根上側(cè)根的數(shù)目，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖。

IAA濃度（nmol/L）

據(jù)圖激素組成是_____________的一組其側(cè)根數(shù)目作為計(jì)算百分比的標(biāo)準(zhǔn)（100%）。IAA濃度為0時(shí)，BL對(duì)側(cè)根的發(fā)育表現(xiàn)為______。IAA對(duì)側(cè)根的發(fā)育表現(xiàn)為_____________。在5-20nmol/L濃度范圍內(nèi)IAA和BL彼此間表現(xiàn)_____________作用。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位 保證目的基因和運(yùn)載體定向連接（避免目的基因和運(yùn)載體的自身連接成環(huán)和反向連接） DNA分子雜交（或PCR） tms和tmr基因編碼產(chǎn)物控制合成了生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，促進(jìn)了冠癭組織的生長(zhǎng) 1nmol/L BL且不含生長(zhǎng)素（0 nmol/L IAA） 促進(jìn)側(cè)根形成 低濃度抑制，高濃度促進(jìn) 協(xié)同

【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(kù)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。

Ⅰ：（1）一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等。圖中結(jié)構(gòu)P、T是基因成功轉(zhuǎn)錄的保證，由于T是終止子，則結(jié)構(gòu)P是啟動(dòng)子。啟動(dòng)子的作用是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，可用一種或者多種限制酶進(jìn)行切割。為了避免目的基因和運(yùn)載體的自身連接成環(huán)和反向連接，一般選用兩種限制酶分別對(duì)目的基因、運(yùn)載體進(jìn)行切割。
（2）T-DNA的作用是可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上，要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因可采用DNA分子雜交技術(shù)。
（3）圖中結(jié)構(gòu)屬于目的基因的是tms和tmr，分別編碼產(chǎn)物控制合成生長(zhǎng)素和編碼產(chǎn)物控制合成細(xì)胞分裂素。促進(jìn)了冠癭組織的生長(zhǎng)，所以與愈傷組織相比，冠瘦組織的生長(zhǎng)速度更快。
Ⅱ：據(jù)圖激素組成是1nmol/L BL且不含生長(zhǎng)素的一組其側(cè)根數(shù)目作為計(jì)算百分比的標(biāo)準(zhǔn)（100%）。IAA濃度為0時(shí)，含有BL比不含BL的側(cè)根數(shù)目更多，說明BL對(duì)側(cè)根的發(fā)育表現(xiàn)為促進(jìn)側(cè)根形成。在不含BL這一組可以看出，IAA對(duì)側(cè)根的發(fā)育表現(xiàn)為低濃度抑制，高濃度促進(jìn)。在5-20nmol/L濃度范圍內(nèi)IAA和BL均表現(xiàn)為促進(jìn)作用，彼此間表現(xiàn)協(xié)同作用。