Question

随着粮食需求量的增加和气候变化影响的不断加大，水稻的干旱脆弱性日益受到关注。据媒体报道，现在某理化研究所可持续资源科学中心正在开发一种全新的转基因水稻，其中导入了来自杂草拟南芥的GOLS2基因，使其更耐旱。GOLS2基因表达可提高植物细胞内糖类含量，降低植物叶片气孔开度。科研人员将拟南芥GOLS2基因导入并整合到水稻染色体上。请回答下列问题：

（1）从cDNA文库中获得的目的基因__________（填“含有”或“不含有”）启动子和终止子。通过PCR技术获取GOLS2基因的原理是________________，需设计____________种引物。

（2）GOLS2基因可以整合到水稻染色体上的遗传学物质基础是______________。需将GOLS2基因拼接在运载体上才能成功转化，转化指___________________。

（3）基因表达载体的组成除了GOLS2因外，还必须有___________________等；在构建基因表达载体过程中，常把两个启动子串联在一起形成双启动子，加在GOLS2因上游，双启动子的作用可能是__________________________，进一步提高细胞内糖类含量。

Answer

不含有 DNA双链复制 2 不同生物DNA分子的基本结构相同 目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程 标记基因、启动子、终止子 保证目的基因的高效转录（表达）

【解析】

基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：

①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；

②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；

③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）cDNA基因文库中的DNA是通过逆转录产生的，所以从cDNA文库中获得的目的基因不含有启动子和终止子。通过PCR技术获取GOLS2基因的原理是DNA双链复制，需设计2种引物。

（2）由于不同生物DNA分子的基本结构相同，所以GOLS2基因可以整合到水稻染色体上。基因工程中的转化指的是目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

（3）基因表达载体的组成除了GOLS2基因外，还必须有标记基因、启动子、终止子等；在构建基因表达载体过程中，常把两个启动子串联在一起形成双启动子，加在GOLS2基因上游，双启动子的作用可能是保证目的基因的高效转录（表达），进一步提高细胞内糖类含量。