Question

12．2016年2月，中、美兩國科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了PYL9蛋白（一種位于細(xì)胞膜上的脫落酸受體，可提高植物的抗旱性能），利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓水稻自身產(chǎn)生大量PYL9蛋白，可顯著提高其抗旱性．請回答：
（1）干旱環(huán)境中水稻老葉內(nèi)脫落酸的含量增加（填“增加”或“減少”），加速（或促進）老葉的衰老與脫落，將節(jié)省的水分和養(yǎng)料轉(zhuǎn)移到幼葉和芽中，提高了幼葉和芽的存活率．
（2）老葉細(xì)胞膜上的PYL蛋白可以與脫落酸識別并結(jié)合，引發(fā)老葉的衰老與脫落．
（3）已知PYL9蛋白的氨基酸序列，培育轉(zhuǎn)基因抗旱水稻可用人工合成法來獲得PYL9基因，構(gòu)建的基因表達載體上除了含PYL9基因、標(biāo)記基因、復(fù)制原點等序列外，還必須含有啟動子、終止子等調(diào)控PYL9基因表達的序列．
（4）將基因表達載體導(dǎo)入水稻細(xì)胞最適宜的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，導(dǎo)入目的基因的重組細(xì)胞可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成完整植株．
（5）檢測水稻細(xì)胞是否含有PYL9基因常用的方法是DNA分子雜交，該方法常用的分子工具是DNA分子探針，檢測水稻細(xì)胞中是否存在PYL9蛋白，在分子水平上采用的方法是抗原一抗體雜交．

Answer 1

分析 1、基因工程的操作工具包括限制酶、DNA連接酶、運載體，工具酶包括限制酶和DNA連接酶．
2、目的基因獲取的方法：從基因文庫中獲取、PCR技術(shù)擴增、人工合成．
3、目的基因的檢測和表達
首先要檢測：轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子雜交技術(shù)．
其次還要檢測：目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與 mRNA雜交．
最后檢測：目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取 蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的 抗體進行抗原-抗體雜交．
有時還需進行：個體生物學(xué)水平的鑒定．如 轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀．

解答 解：（1）干旱環(huán)境中水稻老葉內(nèi)脫落酸的含量增加，脫落酸與PYL9蛋白結(jié)合，能加速老葉的衰老與脫落，將節(jié)省的水分和養(yǎng)料轉(zhuǎn)移到幼葉和芽中，增強了幼葉和芽的存活率．
（2）PYL9蛋白是位于細(xì)胞膜上的一種脫落酸受體，因此老葉細(xì)胞膜上的PYL蛋白可以與脫落酸識別并結(jié)合，引發(fā)老葉的衰老與脫落．
（3）在已知PYL9蛋白的氨基酸序列，可以推測基因的脫氧核苷酸序列，因此培育轉(zhuǎn)基因抗旱水稻可用人工合成方法來獲得目的基因．基因表達載體的組成包括目的基因（PYL9基因）、標(biāo)記基因、復(fù)制原點、啟動子和終止子等．
（4）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)．
（5）檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞常用DNA分子雜交技術(shù)，該方法常用的分子工具是探針；檢測水稻細(xì)胞中是否存在PYL9蛋白，在分子水平上采用的方法是抗原-抗體雜交法．
故答案為：
（1）增加    加速（或促進）
（2）脫落酸
（3）人工合成    啟動子、終止子
（4）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法    植物組織培養(yǎng)
（5）DNA分子雜交    DNA分子探針    抗原一抗體雜交

點評 本題考查了基因工程和細(xì)胞工程的有關(guān)知識，要求考生能夠識記基因工程的操作工程和操作步驟，掌握目的基因檢測和鑒定的方法，并能夠根據(jù)題干信息準(zhǔn)確答題．