Question

【题目】近年来，京津冀地区饱受沙尘暴之苦。因此，保护生态环境，大力开展植树种草、防止沙漠化等是当前的紧要任务。

（1）在退耕还林、还草过程中，要生态工程的______________原理，做到树种、草种不能过于单一，同时也要遵循生态工程的__________原理，才不会出现“前面造林，后面砍林”的现象。

（2）防止沙漠化最好种植耐旱性植物，科研人员将获得的大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物细胞中并获得有效表达，增强了植物的耐旱性。获得的海藻糖合成酶基因可利用PCR技术扩增，该技术反应体系中除含缓冲液、引物和dNTP以外，还应含有____________；其中，dNTP 的作用是___________________，设计引物时要注意避免______________。

（3）如图为用探针检验某一转海藻糖合成酶基因抗旱植物基因型的原理，相关基因用R和r表示。

①若被检植株发生A现象，不发生B、C现象，则被检植物的基因型为____________________。

②经检测，抗旱基因已经导入烟草细胞，但未检测出抗旱基因转录出的mRNA，从构建基因表达载体的角度推测，最可能的原因是______________________________。

Answer 1

【答案】物种多样性整体性Taq酶、模板DNA合成DNA的原料引物之间形成碱基互补配对而形成双链RR基因表达载体上的目的基因首端未加入启动子

【解析】

本题主要考查生态工程、基因工程等相关知识。生态工程所遵循的基本原理有：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理（生物与环境协调与平衡）、整体性原理（社会-经济-自然）、系统学和工程学原理（系统的结构决定功能、系统整体性原理（总体功能大于各部分之和）；PCR技术需要的条件有：Taq酶、模板DNA、缓冲液、引物和dNTP等，根据目的基因的序列合成的引物是一条单链，要与目的基因的单链结合；dNTP包括dATP, dGTP、dTTP、dCTP等在内的统称，在DNA合成以及PCR中作为原料；基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子、标记基因及复制原点等。

（1）在退耕还林、还草过程中，做到树种、草种不能过于单一，体现了生态工程的物种多样性原理；在退耕还林、还草过程中，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力，比如农民的粮食、烧柴以及收入等问题，才不会出现“前面造林，后面砍林”的现象，因此还要遵循生态工程的整体性原理；

（2）PCR技术反应体系中除含缓冲液、引物和dNTP以外，还应含有Taq酶、模板DNA；其中，dNTP的作用是合成目的基因的原料，设计的引物是根据目的基因的序列合成的，要与目的基因的单链结合，因此要注意避免引物之间形成碱基互补配对而形成双链；

（3）①如图所示，A现象只有R有杂交带，说明该植物没有r基因，基因型为RR；B现象是R、r均有杂交带，说明该植物R、r基因均有，基因型为Rr；C现象只有r有杂交带，说明该植物没有R基因，基因型为rr；若被检植株发生A现象，不发生B、C现象，则被检植物的基因型为RR；

②经检测，抗旱基因已经导入烟草细胞，但未检测出抗旱基因转录出的mRNA，从构建基因表达载体的角度推测，最可能的原因是基因表达载体上的目的基因首端未加入启动子，不能驱动抗旱基因转录成mRNA。