Question

【題目】我國是大豆的原產(chǎn)地，但目前我國大豆嚴(yán)重依賴進(jìn)口。大豆細(xì)胞中與油脂合成相關(guān)酶的基因有DGAT2、FAD2、FAD3、KASⅠ、KASⅡ，它們通過控制多種酶的合成來控制油脂合成。采用基因工程育種能大幅度快速改良大豆品質(zhì)。研究人員通過RACE技術(shù)獲得轉(zhuǎn)錄因子WRI1，并將其在大豆中過量表達(dá)，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因后代含油量比普通大豆提高8%以上，油酸和亞油酸的含量也顯著提高了。

（1）RACE技術(shù)（cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)）是一種基于PCR技術(shù)的，利用低豐度的轉(zhuǎn)錄本（由一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄形成的一種或多種mRNA）快速擴(kuò)增cDNA的有效方法，理論上通過此技術(shù)獲取大量目的基因需經(jīng)______和____________兩個(gè)基本過程。

（2）在大豆內(nèi)過量表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子WRIl即可提高大豆含油量，表明WRIl基因在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮的作用是______________________。

（3）質(zhì)粒P0具有四環(huán)素抗性基因（tetr）和氨芐青霉素抗性基因（ampr），對其進(jìn)行酶切時(shí)應(yīng)注意____________，以便篩選重組DNA。研究人員所選限制酶EoRV的酶切位點(diǎn)為…GAT↓ATC…，經(jīng)其酶切后的片段還需經(jīng)酶處理為____________未端才能與目的基因連接。研究人員構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)往往使用產(chǎn)生后一種末端的限制酶，你認(rèn)為這樣做的理由是____________。

（4）導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞還需經(jīng)過____________和____________才能形成植株，在此過程中，_______的協(xié)同調(diào)控作用非常重要。

Answer 1

【答案】逆轉(zhuǎn)錄 （DNA）復(fù)制 調(diào)控（增強(qiáng)）DGAT2、FAD2、FAD3、KASI、KASII等基因的表達(dá)，促進(jìn)油脂合成 所選限制酶的識別序列不能同時(shí)存在tetr和ampr中（不同同時(shí)酶切tetr和ampr） 黏性 相同黏性末端通過堿基互補(bǔ)能促進(jìn)連接過程加快反應(yīng)速度（或DNA連接酶連接黏性末端的效率高于連接平末端） 脫分化 再分化 生長素和細(xì)胞分裂素

【解析】

基因工程是狹義的遺傳工程，基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因（即目的基因）在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定高效地表達(dá)。為了實(shí)現(xiàn)基因工程的目標(biāo)，通常要有多種工具酶、目的基因、載體和宿主細(xì)胞等基本要素，并按照一定的程序進(jìn)行操作，它包括目的基因的獲得、重組DNA的形成，重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞也稱（宿主）細(xì)胞、篩選含有目的基因的受體細(xì)胞和目的基因的表達(dá)等幾個(gè)方面。

（1）cDNA是mRNA逆轉(zhuǎn)錄得到的，快速擴(kuò)增cDNA，理論上需經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄和（DNA）復(fù)制兩個(gè)基本過程。

（2）大豆細(xì)胞中與油脂合成相關(guān)酶的基因有DGAT2、FAD2、FAD3、KASⅠ、KASⅡ，它們通過控制多種酶的合成來控制油脂合成。在大豆內(nèi)過量表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子WRIl即可提高大豆含油量，表明WRIl基因在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮的作用是調(diào)控（增強(qiáng)）DGAT2、FAD2、FAD3、KASI、KASII等基因的表達(dá)，促進(jìn)油脂合成。

（3）質(zhì)粒P0具有四環(huán)素抗性基因（tetr）和氨芐青霉素抗性基因（ampr），對其進(jìn)行酶切時(shí)應(yīng)注意所選限制酶的識別序列不能同時(shí)存在tetr和ampr中（不同同時(shí)酶切tetr和ampr），否則標(biāo)記基因都被破壞，無法進(jìn)行后續(xù)重組DNA的篩選。研究人員所選限制酶EoRV的酶切位點(diǎn)為…GAT↓ATC…，經(jīng)其酶切后的片段還需經(jīng)酶處理為黏性未端才能與目的基因連接（圖示中目的基因含黏性末端）。相同黏性末端通過堿基互補(bǔ)能促進(jìn)連接過程加快反應(yīng)速度（或DNA連接酶連接黏性末端的效率高于連接平末端），因此研究人員構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)往往使用產(chǎn)生后一種末端（黏性末端）的限制酶。

（4）導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞（分化的體細(xì)胞）還需經(jīng)過脫分化（形成愈傷組織）和再分化（分化出相應(yīng)的器官、組織）才能形成植株。在此過程中，生長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用非常重要。