Question

2．铝在土壤中常以铝酸盐的形式存在，可造成土壤酸化而影响植物生长．铝能抑制植物根尖细胞的分裂，抑制根生长，破坏根组织．部分植物能通过根部细胞膜上的苹果酸通道蛋白（ALMT）将苹果酸转运到细胞外来缓解铝毒．可将ALMT基因导入植物细胞，来培育转基因耐铝植物．请回答下列问题：
（1）可以从基因文库中获得ALMT基因，则合成cDNA的过程中，反应体系内加入的物质除mRNA和ATP外，还包括四种脱氧核苷酸、逆转录和DNA聚合酶．
（2）可将ALMT基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA片段中，以便目的基因进入植物细胞．利用该方法导入的目的基因的遗传一般遵循孟德尔遗传定律，原因是T-DNA可携带目的基因，整合并转移到宿主细胞染色体的DNA上．
（3）启动子是RNA聚合酶特异性识别并结合的位点，能调控目的基因的表达．ALMT基因的启动子有两种类型，其中α启动子能使ALMT基因在酸性土壤的诱导下表达，β启动子能使ALMT基因高效表达而无需酸性诱导．则在获得转ALMT基因耐铝植物时应使用α启动子，不使用另外一种启动子的原因是β启动子可使植物细胞持续转运有机酸，导致正常土壤酸化，并影响植物自身的生长．

Answer 1

分析 基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）cDNA是以mRNA为模板通过逆转录过程合成的，因此合成cDNA的过程中，反应体系内加入的物质除mRNA和ATP外，还包括四种脱氧核苷酸、逆转录和DNA聚合酶．
（2）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，农杆菌转化法的原理：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．
（3）启动子是RNA聚合酶特异性识别并结合的位点，能调控目的基因的表达．ALMT基因的启动子有两种类型．其中α启动子能使ALMT基因在酸性土壤的诱导下表达，β启动子能使ALMT基因高效表达而无需酸性诱导．由于β启动子可使植物细胞持续转运有机酸，导致正常土壤酸化，并影响植物自身的生长，因此在获得转ALMT基因耐铝植物时应使用α启动子，不使用另外一种启动子．
故答案为：
（1）四种脱氧核苷酸       逆转录和DNA聚合酶
（2）T-DNA     T-DNA可携带目的基因，整合并转移到宿主细胞染色体的DNA上
（3）RNA聚合酶      α        β启动子可使植物细胞持续转运有机酸，导致正常土壤酸化，并影响植物自身的生长

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确答题．