Question

【題目】變異鏈球菌在牙面的粘附、集聚是齲齒發生的先決條件，轉基因可食防齲疫苗是通過基因工程技術，將變異鏈球菌中與齲齒發生密切相關的抗原基因（PAcA基因）轉入植物的表達載體中，利用植物生物反應器生產的可食用基因工程疫苗．
（1）轉基因植物的制備：單一使用PAcA基因，機體免疫應答不理想，霍亂毒素中有增強機體免疫應答的氨基酸序列（CTB），將CTB基因與PAcA基因連接成嵌合（PAcA﹣CTB）基因，作為與Ti質粒的T﹣DNA拼接，并用法導入離體的黃瓜葉肉細胞中，經植物組織培養獲得轉基因植株．
（2）轉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′
反應結束后，電泳檢測PCR產物，結果如圖（1來自未轉化植株，2是含PAcA﹣CTB基因的質粒，3﹣10來自轉基因植物），從結果可以看出，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，發現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）．為了確定這兩個基因與染色體的位置關系，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，若出現了非疫苗植株，請寫出一種可能的變異類型及產生的原因 ．

Answer 1

【答案】
（1）抗原目的基因；農桿菌轉化
（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基因突變為a；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）轉基因植物的制備：單一使用PAcA基因，機體免疫應答不理想，霍亂毒素中有增強機體免疫應答的氨基酸序列（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質粒的T﹣DNA拼接，并用農桿菌轉化法導入離體的黃瓜葉肉細胞中，經植物組織培養獲得轉基因植株．（2）已知PAcA﹣CTB基因部分序列如下：5′﹣﹣﹣CCGTGT…ATGCCT﹣﹣﹣3′ 3′﹣﹣﹣GGCACA…TACGGA﹣﹣﹣5′
由于PCR技術中，子鏈合成方向是從5′到3′，因此應該選擇引物 BD進行PCR．反應結束后，電泳檢測PCR產物，結果如圖（1來自未轉化植株，2是含PAcA﹣CTB基因的質粒，3﹣10來自轉基因植物），從結果可以看出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系如圖甲所示，則其產生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，出現了非疫苗植株，其可能的變異類型及產生的原因是基因突變，A基因突變為a；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 農桿菌轉化（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基因突變為a；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的相關知識點，需要掌握基因工程的原理是利用DNA重組技術才能正確解答此題．