水稻胚乳中含直鏈澱粉和支鏈澱粉，直鏈澱粉所佔比例越小糯*越強。科研人員將能表達出基因編輯系統的DNA序列轉入水...

問題詳情：

水稻胚乳中含直鏈澱粉和支鏈澱粉，直鏈澱粉所佔比例越小糯*越強。科研人員將能表達出基因編輯系統的DNA序列轉入水稻，實現了對直鏈澱粉合成酶基因（Wx基因）啟動子序列的定點編輯，從而獲得了3個突變品系。

（1）將能表達出基因編輯系統的DNA序列*入Ti質體構建重組載體時，所需的酶是______， 重組載體進入水稻細胞並在細胞內維持穩定和表達的過程稱為_____________。

（2）根據啟動子的作用推測，Wx基因啟動子序列的改變影響了______，從而改變了 Wx基因的轉錄水平。與野生型水稻相比，3個突變品系中Wx基因控制合成的直鏈澱粉合成酶的氨基*序列___ (填：發生或不發生)改變，原因是_____________。

（3）為檢測啟動子變化對Wx基因表達的影響，科研人員需要檢測Wx基因轉錄產生的mRNA （Wx mRNA）的量。檢測時分別提取各品系胚乳中的總RNA，經_____過程獲得總 cDNA。通過PCR技術可在總cDNA中專一*的擴增出 Wx基因的cDNA，原因是_____________。

（4）各品系Wx mRNA量的檢測結果如圖所示，據圖推測糯*最強的品系為_____，原因是_____________。

【回答】

    (1). 限制*核*內切酶和DNA連接酶    (2). 轉化    (3). RNA聚合酶與啟動子的識別和結合    (4). 不發生    (5). 編碼直鏈澱粉合成酶的鹼基序列中不含啟動子    (6). 逆轉錄（或：反轉錄）    (7). 引物是根據Wx基因的一段已知序列設計合成的（或：引物能與Wx基因的cDNA特異*結合）    (8). 品系3    (9). 品系3的Wx mRNA最少，控制合成的直鏈澱粉合成酶最少，直鏈澱粉合成量最少，糯*最強

【解析】

【分析】

基因工程的*作步驟：

獲取目的基因（從基因組文庫中獲取、利用PCR技術擴增目的基因、化學合成法）；

基因表達載體的構建（這也是基因工程的核心）；一個完整的基因表達載體包括：

（1）啟動子：位於基因的首端，是RNA聚合酶識別並結合的位點，驅動目的基因的轉錄；（2）目的基因：編碼蛋白質的基因；（3）終止子：位於基因的尾端，其作用使轉錄在需要的地方停止；（4）標記基因：作用是為了鑑別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的受體細胞篩選出來。

將目的基因導入受體細胞（植物、動物、微生物）：目的基因進入受體細胞內，並且在受體細胞內維持穩定和表達的過程，稱為轉化。

目的基因的檢測與鑑定 （DNA分子雜交技術,分子雜交技術、抗原抗體雜交）。

【詳解】（1）將目的基因與Ti質體構建基因表達載體時，需要限制酶的切割，將目的基因*入載體時需要DNA連接酶的連接，重組載體進入水稻細胞並在細胞內維持穩定和表達的過程叫做轉化。

（2）根據以上分析可知，啟動子是RNA聚合酶識別並結合的位點，如果啟動子序列改變將會影響RNA聚合酶與之結合和識別，進而影響基因的轉錄水平，在真核生物中，編碼蛋白質的序列是基因中編碼區，編碼區中不包括啟動子序列，因此直鏈澱粉合成酶的基因鹼基序列中不含有啟動子，因此3個突變品系中Wx基因中控制合成直鏈澱粉酶的氨基*序列不發生改變。

（3）以mRNA為模板合成cDNA的過程為逆轉錄，利用PCR技術擴增Wx基因的cDNA，需要以Wx基因合成的引物，這樣引物能夠在總cDNA中與Wx基因的cDNA特異*結合，從而利用PCR擴增技術轉移*擴增出Wx基因的cDNA。

（4）識圖分析可知，圖中品系3的Wx基因的mRNA的含量最少，那麼合成的直鏈澱粉酶最少，直鏈澱粉合成量最少，因此該水稻胚乳中含的直鏈澱粉比例最小，糯*最強。

【點睛】本題考查基因工程的知識點，要求學生掌握基因工程的*作工具和*作步驟是解決問題的關鍵。識記並理解基因工程中工具酶的種類和作用，把握基因表達載體構建的過程，理解啟動子的功能和編碼蛋白質的基因的結構，這是該題考查的難點；把握PCR擴增技術的*作過程和引物的作用，這是突破第（3）問的關鍵。

知識點：生物技術的安全*和倫理問題

題型：綜合題