Question

【题目】铝在土壤中常以铝酸盐的形式存在，可造成土壤酸化而影响植物生长。铝能抑制植物根尖细胞的分裂，抑制根生长，破坏根组织。部分植物能通过根部细胞膜上的苹果酸通道蛋白（ALMT）将苹果酸转运到细胞外来缓解铝毒。可将ALMT基因导入植物细胞，来培育转基因耐铝植物，请回答下列问题：

（1）可以从基因文库中获得ALMT基因，则合成cDNA的过程中，反应体系内加入的物质除mRNA和ATP外，还包括______________、______________。

（2）可将ALMT基因插入农杆菌Ti质粒的______________片段中，以便目的基因进入植物细胞。利用该方法导入的目的基因的遗传一般遵循孟德尔遗传定律，原因是____________________________。

（3）启动子______________特异性识别并结合的位点，能调控目的基因的表达。ALMT基因的启动子有两种类型，其中α启动子能使ALMT基因在酸性土壤的诱导下表达，β启动子能使ALMT基因高效表达而无需酸性诱导。则在获得转ALMT基因耐铝植物时应使用________________启动子，不使用另外一种启动子的原因是__________________________________________。

Answer 1

【答案】 四种脱氧核苷酸 逆转录酶和DNA聚合酶 T-DNA T-DNA可携带目的基因，整合并转移到宿主细胞染色体的DNA上 RNA聚合酶 α β启动子可使植物根细胞持续转运有机酸，导致正常土壤酸化，并影响植物自身的生长

【解析】试题分析：基因工程技术的基本步骤：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。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。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。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）合成cDNA的过程需要mRNA作为模板，脱氧核苷酸为原料，还需要逆转录酶和DNA聚合酶的催化和ATP提供能量。

（2）土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒，在侵染植物细胞的过程中，其中的T-DNA片段转入植物的基因组，所以可将ALMT基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA片段中，以便目的基因进入植物细胞。由于T-DNA可携带目的基因，整合并转移到宿主细胞染色体的DNA上，所以利用该方法导入的目的基因的遗传一般遵循孟德尔遗传定律。

（3）启动子是RNA聚合酶特异性识别并结合的位点，能调控目的基因的表达（转录）。已知α启动子能使ALMT基因在酸性土壤的诱导下表达，β启动子能使ALMT基因高效表达而无需酸性诱导。由于β启动子可使植物根细胞持续转运有机酸，导致正常土壤酸化，并影响植物自身的生长，因此只能用α启动子，而不能用β启动子。