Question

【題目】玉米由于含有Ppc酶，能在高光強、高溫和高氧分壓的條件下利用更低濃度的CO2，水稻卻不能�？茖W家想把該Ppc基因利用農(nóng)桿菌轉化法將其轉入水稻體內(nèi)，從而提高水稻的光合效率。請回答：

（1）利用玉米的成熟葉片為材料，同時構建cDNA文庫和基因組文庫，兩個文庫相比，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的_____，其原因是____________________________________________。

（2）經(jīng)測定編碼Ppc酶的cDNA序列（假設只編碼從起始密碼子到終止密碼子之間的序列）為1256對堿基，則可判斷對這段序列的測定是錯誤的，理由是________________________________。

（3）將Ppc基因插入Ti質粒的_______________中，構建基因表達載體并導入農(nóng)桿菌中。目的基因是否成功導入植物細胞，可以用________________技術進行檢測。

（4）若經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的轉基因植株的核DNA中僅插入一個基因，讓其自交，在子代含Ppc基因的植株中，純合子占_________；若轉基因植株的核DNA中插入2個基因（插入到非同源染色體上）讓其自交，在子代含Ppc基因的植株中，能穩(wěn)定遺傳的占_________。

Answer 1

【答案】少 cDNA文庫中只含有玉米葉細胞已轉錄（或已表達）的基因，而基因組文庫中含有玉米的全部基因 因為生物決定每個氨基酸的堿基序列為三聯(lián)密碼，所以基因的編碼堿基序列應為3的整數(shù)倍 T-DNA DNA分子雜交 1/3 7/15

【解析】

（1）農(nóng)桿菌在自然狀態(tài)下，感染雙子葉植物和裸子植物。當植物受到損傷時，植物傷口處產(chǎn)生大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細胞，這時農(nóng)桿菌中的Ti質粒上的T-DNA（可轉移的DNA）可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上。將目的基因插入到Ti質粒的T-DNA上，利用農(nóng)桿菌的轉化作用，就可以使目的基因進入植物細胞，并將其插入到植物細胞中染色體的DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達。
（2）目的基因的檢測和表達：檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，這是目的基因能否在受體細胞中穩(wěn)定遺傳的關鍵，方法是采用DNA分子雜交技術；要檢測目的基因是否轉錄出了mRNA，這是檢測目的基因是否發(fā)揮功能作用的第一步，方法：分子雜交技術；檢測目的基因是否翻譯成蛋白質，方法是從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體進行抗原-抗體雜交；有時還需進行個體生物學水平的鑒定。如轉基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀，做抗蟲或抗病的接種實驗。

（1）由于cDNA文庫中只含有已轉錄（或已表達）的基因，而基因組文庫中含有該植物的全部基因，所以cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少。

（2）mRNA上3個相鄰的堿基決定一個氨基酸，每3個這樣的堿基又稱做一個密碼子，所以生物決定每個氨基酸的堿基序列為三聯(lián)密碼，所以基因的編碼堿基序列應為3的整數(shù)倍，1256不是3的整數(shù)倍，所以測定是錯的。

（3）將Ppc基因插入Ti質粒的T-DNA上，構建基因表達載體并導入農(nóng)桿菌中，通過農(nóng)桿菌的轉化作用，就可以使目的基因進入植物細胞，并將其插入到植物細胞染色體的DNA上；要檢測轉基因生物的DNA上是否插入了目的基因，檢測方法是DNA分子雜交技術。

（4）若插入Ppc基因用A來表示，不插入Ppc基因用a表示，則轉基因植株可表示為Aa，自交后代中含不插入Ppc基因用a表示AA∶Aa=1∶3，其中純合子占1/3；若轉基因植株的核DNA中插入2個基因（插入到非同源染色體上），若插入Ppc基因用A和B來表示，不插入Ppc基因用a和b表示，則該轉基因植株可表示為AaBb，其自交后代中含Ppc基因的植株中能穩(wěn)定遺傳的有AABB、AABb、AAbb、AaBB、aaBB，占7/15。