Question

【題目】青蒿素是最有效的抗瘧疾藥物，由野生黃花蒿產生。

研究Ⅰ：野生黃花蒿青蒿素產量低，為緩解青蒿素供應不足的狀況，料學家將tms基因和如tmr基因導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構如圖。

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

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

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

研究Ⅱ：為研究IAA、BL對野生黃花蒿植株側根生長情況的影響，現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的瓊脂粉培養基上垂直生長8天，計算每厘米初生根上側根的數目，實驗結果見圖。

IAA濃度（nmol/L）

據圖激素組成是_____________的一組其側根數目作為計算百分比的標準（100%）。IAA濃度為0時，BL對側根的發育表現為______。IAA對側根的發育表現為_____________。在5-20nmol/L濃度范圍內IAA和BL彼此間表現_____________作用。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶識別和結合的部位 保證目的基因和運載體定向連接（避免目的基因和運載體的自身連接成環和反向連接） DNA分子雜交（或PCR） tms和tmr基因編碼產物控制合成了生長素和細胞分裂素，促進了冠癭組織的生長 1nmol/L BL且不含生長素（0 nmol/L IAA） 促進側根形成 低濃度抑制，高濃度促進 協同

【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）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。（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--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。

Ⅰ：（1）一個完整的基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因、復制原點等。圖中結構P、T是基因成功轉錄的保證，由于T是終止子，則結構P是啟動子。啟動子的作用是RNA聚合酶識別和結合的部位。在構建基因表達載體時，可用一種或者多種限制酶進行切割。為了避免目的基因和運載體的自身連接成環和反向連接，一般選用兩種限制酶分別對目的基因、運載體進行切割。
（2）T-DNA的作用是可以使目的基因進入植物細胞，并插入到植物細胞中染色體的DNA上，要檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因可采用DNA分子雜交技術。
（3）圖中結構屬于目的基因的是tms和tmr，分別編碼產物控制合成生長素和編碼產物控制合成細胞分裂素。促進了冠癭組織的生長，所以與愈傷組織相比，冠瘦組織的生長速度更快。
Ⅱ：據圖激素組成是1nmol/L BL且不含生長素的一組其側根數目作為計算百分比的標準（100%）。IAA濃度為0時，含有BL比不含BL的側根數目更多，說明BL對側根的發育表現為促進側根形成。在不含BL這一組可以看出，IAA對側根的發育表現為低濃度抑制，高濃度促進。在5-20nmol/L濃度范圍內IAA和BL均表現為促進作用，彼此間表現協同作用。