Question

【題目】近年來，京津冀地區飽受沙塵暴之苦。因此，保護生態環境，大力開展植樹種草、防止沙漠化等是當前的緊要任務。

（1）在退耕還林、還草過程中，要生態工程的______________原理，做到樹種、草種不能過于單一，同時也要遵循生態工程的__________原理，才不會出現“前面造林，后面砍林”的現象。

（2）防止沙漠化最好種植耐旱性植物，科研人員將獲得的大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因導入植物細胞中并獲得有效表達，增強了植物的耐旱性。獲得的海藻糖合成酶基因可利用PCR技術擴增，該技術反應體系中除含緩沖液、引物和dNTP以外，還應含有____________；其中，dNTP 的作用是___________________，設計引物時要注意避免______________。

（3）如圖為用探針檢驗某一轉海藻糖合成酶基因抗旱植物基因型的原理，相關基因用R和r表示。

①若被檢植株發生A現象，不發生B、C現象，則被檢植物的基因型為____________________。

②經檢測，抗旱基因已經導入煙草細胞，但未檢測出抗旱基因轉錄出的mRNA，從構建基因表達載體的角度推測，最可能的原因是______________________________。

Answer 1

【答案】物種多樣性整體性Taq酶、模板DNA合成DNA的原料引物之間形成堿基互補配對而形成雙鏈RR基因表達載體上的目的基因首端未加入啟動子

【解析】

本題主要考查生態工程、基因工程等相關知識。生態工程所遵循的基本原理有：物質循環再生原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理（生物與環境協調與平衡）、整體性原理（社會-經濟-自然）、系統學和工程學原理（系統的結構決定功能、系統整體性原理（總體功能大于各部分之和）；PCR技術需要的條件有：Taq酶、模板DNA、緩沖液、引物和dNTP等，根據目的基因的序列合成的引物是一條單鏈，要與目的基因的單鏈結合；dNTP包括dATP, dGTP、dTTP、dCTP等在內的統稱，在DNA合成以及PCR中作為原料；基因表達載體包括啟動子、目的基因、終止子、標記基因及復制原點等。

（1）在退耕還林、還草過程中，做到樹種、草種不能過于單一，體現了生態工程的物種多樣性原理；在退耕還林、還草過程中，不但要考慮到自然生態系統的規律，更重要的是，還要考慮到經濟和社會等系統的影響力，比如農民的糧食、燒柴以及收入等問題，才不會出現“前面造林，后面砍林”的現象，因此還要遵循生態工程的整體性原理；

（2）PCR技術反應體系中除含緩沖液、引物和dNTP以外，還應含有Taq酶、模板DNA；其中，dNTP的作用是合成目的基因的原料，設計的引物是根據目的基因的序列合成的，要與目的基因的單鏈結合，因此要注意避免引物之間形成堿基互補配對而形成雙鏈；

（3）①如圖所示，A現象只有R有雜交帶，說明該植物沒有r基因，基因型為RR；B現象是R、r均有雜交帶，說明該植物R、r基因均有，基因型為Rr；C現象只有r有雜交帶，說明該植物沒有R基因，基因型為rr；若被檢植株發生A現象，不發生B、C現象，則被檢植物的基因型為RR；

②經檢測，抗旱基因已經導入煙草細胞，但未檢測出抗旱基因轉錄出的mRNA，從構建基因表達載體的角度推測，最可能的原因是基因表達載體上的目的基因首端未加入啟動子，不能驅動抗旱基因轉錄成mRNA。