Question

【題目】變異鏈球菌在牙面的粘附、集聚是齲齒發(fā)生的先決條件，轉(zhuǎn)基因可食防齲疫苗是通過基因工程技術(shù)，將變異鏈球菌中與齲齒發(fā)生密切相關(guān)的抗原基因（PAcA基因）轉(zhuǎn)入植物的表達載體中，利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)的可食用基因工程疫苗．
（1）轉(zhuǎn)基因植物的制備：單一使用PAcA基因，機體免疫應(yīng)答不理想，霍亂毒素中有增強機體免疫應(yīng)答的氨基酸序列（CTB），將CTB基因與PAcA基因連接成嵌合（PAcA﹣CTB）基因，作為與Ti質(zhì)粒的T﹣DNA拼接，并用法導(dǎo)入離體的黃瓜葉肉細胞中，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)基因植株．
（2）轉(zhuǎn)基因植株目的基因的PCR鑒定：已知PAcA﹣CTB基因部分序列如下 5′﹣﹣﹣CCGTGT…ATGCCT﹣﹣﹣3′
3′﹣﹣﹣GGCACA…TACGGA﹣﹣﹣5′
根據(jù)上述序列選擇引物（填字母）進行PCR．
A．引物：5′﹣GGCACA﹣3′
B．引物：5′﹣AGGCAT﹣3′
C．引物：5′﹣CCGUGU﹣3′
D．引物：5′﹣CCGTGT﹣3′
反應(yīng)結(jié)束后，電泳檢測PCR產(chǎn)物，結(jié)果如圖（1來自未轉(zhuǎn)化植株，2是含PAcA﹣CTB基因的質(zhì)粒，3﹣10來自轉(zhuǎn)基因植物），從結(jié)果可以看出，號植物含有PAcA﹣CTB基因．

（3）對上述含PAcA﹣CTB基因的植株進一步研究，發(fā)現(xiàn)其中一些植株體細胞中含兩個PAcA﹣CTB基因（用字母A表示，基因間無累加效應(yīng)）．為了確定這兩個基因與染色體的位置關(guān)系，研究人員單獨種植每株黃瓜，將同一植株上雄花花粉授到雌花柱頭上，通過子一代表現(xiàn)型及其分離比進行分析： ①若F1中疫苗植株：非疫苗植株= ， 則PAcA﹣CTB基因位于非同源染色體上，基因與染色體的位置關(guān)系如圖甲所示．

②若F1中疫苗植株：非疫苗植株=3：1，則兩個基因位于 ， 請在圖乙中標出基因．
③若F1全為疫苗植株，則兩個基因位于 ， 請在圖丙中標出基因．
（4）上述三種基因與染色體的位置關(guān)系適于進行推廣種植的是兩個基因位于的植株．多年后，若出現(xiàn)了非疫苗植株，請寫出一種可能的變異類型及產(chǎn)生的原因 ．

Answer 1

【答案】
（1）抗原目的基因；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
（2）BD；3，5，8，9，10
（3）15：1；（同）一條染色體上，圖乙中（也可畫在另一對染色體上）；（一對）同源染色體上，圖丙中（也可畫在另一對染色體上）
（4）（一對）同源染色體上；基因突變，A基因突變?yōu)閍；基因重組，四分體時期姐妹染色單體交叉互換使兩個A基因位于同一條染色體上；染色體變異，染色體缺失使A基因缺失；或染色體倒位、染色體易位
【解析】解：（1）轉(zhuǎn)基因植物的制備：單一使用PAcA基因，機體免疫應(yīng)答不理想，霍亂毒素中有增強機體免疫應(yīng)答的氨基酸序列（CTB），將CTB基因與PAcA基因連接成嵌合（PAcA﹣CTB）基因，作為抗原目的基因與Ti質(zhì)粒的T﹣DNA拼接，并用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入離體的黃瓜葉肉細胞中，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)基因植株．（2）已知PAcA﹣CTB基因部分序列如下：5′﹣﹣﹣CCGTGT…ATGCCT﹣﹣﹣3′ 3′﹣﹣﹣GGCACA…TACGGA﹣﹣﹣5′
由于PCR技術(shù)中，子鏈合成方向是從5′到3′，因此應(yīng)該選擇引物 BD進行PCR．反應(yīng)結(jié)束后，電泳檢測PCR產(chǎn)物，結(jié)果如圖（1來自未轉(zhuǎn)化植株，2是含PAcA﹣CTB基因的質(zhì)粒，3﹣10來自轉(zhuǎn)基因植物），從結(jié)果可以看出3、5、8、9、10號植物含有PAcA﹣CTB基因．（3）①PAcA﹣CTB基因位于非同源染色體上，且基因與染色體的位置關(guān)系如圖甲所示，則其產(chǎn)生aa配子的概率為 ，因此F1中疫苗植株：非疫苗植株= ．②若F1中疫苗植株：非疫苗植株=3：1，相當于一對等位基因的遺傳結(jié)果，則兩個A基因位于（同）一條染色體上．③若F1全為疫苗植株，則所有配子都含有A基因，因此兩個A基因位于（一對）同源染色體上．（4）上述三種基因與染色體的位置關(guān)系適于進行推廣種植的是兩個基因位于 （一對）同源染色體上的植株．多年后，出現(xiàn)了非疫苗植株，其可能的變異類型及產(chǎn)生的原因是基因突變，A基因突變?yōu)閍；基因重組，四分體時期姐妹染色單體交叉互換使兩個A基因位于同一條染色體上；染色體變異，染色體缺失使A基因缺失；或染色體倒位、染色體易位．
所以答案是：（1）抗原目的基因 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化（2）BD 3，5，8，9，10（3）①15：1②（同）一條染色體上，圖乙中（也可畫在另一對染色體上）③（一對）同源染色體上，圖丙中（也可畫在另一對染色體上）（4）（一對）同源染色體上 基因突變，A基因突變?yōu)閍；基因重組，四分體時期姐妹染色單體交叉互換使兩個A基因位于同一條染色體上；染色體變異，染色體缺失使A基因缺失；或染色體倒位、染色體易位
【考點精析】本題主要考查了基因工程的原理及技術(shù)的相關(guān)知識點，需要掌握基因工程的原理是利用DNA重組技術(shù)才能正確解答此題．