Question

【題目】R－7是家蠶體內的一種小分子非編碼RNA， 可與某些mRNA尾端的一段非編碼序列（3'－UTR） 結合， 進而影響基因的表達。為研究R－7是否影響家蠶基因B（調控家蠶眼睛發育） 的表達， 科研人員將基因B中與3'－UTR對應的DNA片段與熒光素酶基因（R－7不影響熒光素酶基因的表達） 重組后導人家蠶胚胎細胞觀察其表達結果。請回答下列問題：

（1）利用___________技術擴增基因B中與3'－UTR對應的DNA片段， 應先依據___________合成引物。若對一個含基因B的DNA擴增n代，則共需消耗___________對引物。

（2） 圖甲中對應3'－UTR的DNA片段應插入到位點___________，原因是___________。重組載體中的熒光素酶基因在基因工程中作為___________。

（3）科研人員分別從實驗組和對照組細胞中提取蛋白質，經處理檢測后獲得相對熒光值（在適宜條件下，熒光素酶可催化熒光素發生氧化反應并發出熒光），其結果如圖乙所示。

①實驗組為將重組載體導入含R－7的家蠶胚胎細胞中，對照組1的處理為將含有熒光素酶基因的表達載體（不含對應3'－UTR的DNA片段） 導入含R－7的家蠶胚胎細胞中，則對照組2的處理應為___________。

②依據實驗結果可推知，R7影響基因B的表達，即通過遵循堿基互補配對原則， R－7與基因B所轉錄的mRNA的3'－UTR結合， 進而___________ （填促進或抑制）基因B的表達。

Answer 1

【答案】PCR 該基因的一段核苷酸序列 2n—1 2 目的基因應插入到啟動子與終止子之間，且不能破壞熒光素酶基因 標記基因 將重組載體導入不含（或去除）R—7的家蠶胚胎細胞中 抑制

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA——分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質——抗原——抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）DNA擴增的技術為PCR技術，該方法需要加入引物，引物是依據擴增的DNA的一段核苷酸序列合成的，若對一個含基因B的DNA擴增n代，DNA的數目擴增到2n個，增加了2n—1個，所以需要消耗2n—1對引物。

（2）根據圖甲，位點1位于熒光素酶基因中，位點3不位于啟動子和終止子之間，目的基因只有插入到位點2才能保證目的基因插入到啟動子與終止子之間，且不能破壞熒光素酶基因；熒光素酶基因屬于標記基因。

（3）對照組1和對照組2的熒光值高于實驗組，結合題意基因B的表達受到3'—UTR和R—7的影響，對照組沒有3'—UTR導致表達量增加，那么對照組2熒光是沒有R—7的影響從而使熒光值高于實驗組，所以實驗操作熒光是將重組載體導入不含（或去除）R—7的家蠶胚胎細胞中；R—7與基因B所轉錄的mRNA的3'—UTR結合應該是抑制基因B的表達。