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注。據媒體報道，現在某理化研究所可持續資源科學中心正在開發一種全新的轉基因水稻，其中導入了來自雜草擬南芥的GOLS2基因，使其更耐旱。GOLS2基因表達可提高植物細胞內糖類含量，降低植物葉片氣孔開度。科研人員將擬南芥GOLS2基因導入并整合到水稻染色體上。請回答下列問題：

（1）從cDNA文庫中獲得的目的基因__________（填“含有”或“不含有”）啟動子和終止子。通過PCR技術獲取GOLS2基因的原理是________________，需設計____________種引物。

（2）GOLS2基因可以整合到水稻染色體上的遺傳學物質基礎是______________。需將GOLS2基因拼接在運載體上才能成功轉化，轉化指___________________。

（3）基因表達載體的組成除了GOLS2因外，還必須有___________________等；在構建基因表達載體過程中，常把兩個啟動子串聯在一起形成雙啟動子，加在GOLS2因上游，雙啟動子的作用可能是__________________________，進一步提高細胞內糖類含量。

Answer 1

【答案】不含有 DNA雙鏈復制 2 不同生物DNA分子的基本結構相同 目的基因進入受體細胞內，并在受體細胞內維持穩定和表達的過程 標記基因、啟動子、終止子 保證目的基因的高效轉錄（表達）

【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。

（1）cDNA基因文庫中的DNA是通過逆轉錄產生的，所以從cDNA文庫中獲得的目的基因不含有啟動子和終止子。通過PCR技術獲取GOLS2基因的原理是DNA雙鏈復制，需設計2種引物。

（2）由于不同生物DNA分子的基本結構相同，所以GOLS2基因可以整合到水稻染色體上。基因工程中的轉化指的是目的基因進入受體細胞內，并在受體細胞內維持穩定和表達的過程。

（3）基因表達載體的組成除了GOLS2基因外，還必須有標記基因、啟動子、終止子等；在構建基因表達載體過程中，常把兩個啟動子串聯在一起形成雙啟動子，加在GOLS2基因上游，雙啟動子的作用可能是保證目的基因的高效轉錄（表達），進一步提高細胞內糖類含量。