Question

【题目】变异链球菌在牙面的粘附、集聚是龋齿发生的先决条件，转基因可食防龋疫苗是通过基因工程技术，将变异链球菌中与龋齿发生密切相关的抗原基因（PAcA基因）转入植物的表达载体中，利用植物生物反应器生产的可食用基因工程疫苗．
（1）转基因植物的制备：单一使用PAcA基因，机体免疫应答不理想，霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸序列（CTB），将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合（PAcA﹣CTB）基因，作为与Ti质粒的T﹣DNA拼接，并用法导入离体的黄瓜叶肉细胞中，经植物组织培养获得转基因植株．
（2）转基因植株目的基因的PCR鉴定：已知PAcA﹣CTB基因部分序列如下 5′﹣﹣﹣CCGTGT…ATGCCT﹣﹣﹣3′
3′﹣﹣﹣GGCACA…TACGGA﹣﹣﹣5′
根据上述序列选择引物（填字母）进行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′
反应结束后，电泳检测PCR产物，结果如图（1来自未转化植株，2是含PAcA﹣CTB基因的质粒，3﹣10来自转基因植物），从结果可以看出，号植物含有PAcA﹣CTB基因．

（3）对上述含PAcA﹣CTB基因的植株进一步研究，发现其中一些植株体细胞中含两个PAcA﹣CTB基因（用字母A表示，基因间无累加效应）．为了确定这两个基因与染色体的位置关系，研究人员单独种植每株黄瓜，将同一植株上雄花花粉授到雌花柱头上，通过子一代表现型及其分离比进行分析： ①若F1中疫苗植株：非疫苗植株= ， 则PAcA﹣CTB基因位于非同源染色体上，基因与染色体的位置关系如图甲所示．

②若F1中疫苗植株：非疫苗植株=3：1，则两个基因位于 ， 请在图乙中标出基因．
③若F1全为疫苗植株，则两个基因位于 ， 请在图丙中标出基因．
（4）上述三种基因与染色体的位置关系适于进行推广种植的是两个基因位于的植株．多年后，若出现了非疫苗植株，请写出一种可能的变异类型及产生的原因 ．

Answer 1

【答案】
（1）抗原目的基因；农杆菌转化
（2）BD；3，5，8，9，10
（3）15：1；（同）一条染色体上，图乙中（也可画在另一对染色体上）；（一对）同源染色体上，图丙中（也可画在另一对染色体上）
（4）（一对）同源染色体上；基因突变，A基因突变为a；基因重组，四分体时期姐妹染色单体交叉互换使两个A基因位于同一条染色体上；染色体变异，染色体缺失使A基因缺失；或染色体倒位、染色体易位
【解析】解：（1）转基因植物的制备：单一使用PAcA基因，机体免疫应答不理想，霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸序列（CTB），将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合（PAcA﹣CTB）基因，作为抗原目的基因与Ti质粒的T﹣DNA拼接，并用农杆菌转化法导入离体的黄瓜叶肉细胞中，经植物组织培养获得转基因植株．（2）已知PAcA﹣CTB基因部分序列如下：5′﹣﹣﹣CCGTGT…ATGCCT﹣﹣﹣3′ 3′﹣﹣﹣GGCACA…TACGGA﹣﹣﹣5′
由于PCR技术中，子链合成方向是从5′到3′，因此应该选择引物 BD进行PCR．反应结束后，电泳检测PCR产物，结果如图（1来自未转化植株，2是含PAcA﹣CTB基因的质粒，3﹣10来自转基因植物），从结果可以看出3、5、8、9、10号植物含有PAcA﹣CTB基因．（3）①PAcA﹣CTB基因位于非同源染色体上，且基因与染色体的位置关系如图甲所示，则其产生aa配子的概率为 ，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，相当于一对等位基因的遗传结果，则两个A基因位于（同）一条染色体上．③若F1全为疫苗植株，则所有配子都含有A基因，因此两个A基因位于（一对）同源染色体上．（4）上述三种基因与染色体的位置关系适于进行推广种植的是两个基因位于 （一对）同源染色体上的植株．多年后，出现了非疫苗植株，其可能的变异类型及产生的原因是基因突变，A基因突变为a；基因重组，四分体时期姐妹染色单体交叉互换使两个A基因位于同一条染色体上；染色体变异，染色体缺失使A基因缺失；或染色体倒位、染色体易位．
所以答案是：（1）抗原目的基因 农杆菌转化（2）BD 3，5，8，9，10（3）①15：1②（同）一条染色体上，图乙中（也可画在另一对染色体上）③（一对）同源染色体上，图丙中（也可画在另一对染色体上）（4）（一对）同源染色体上 基因突变，A基因突变为a；基因重组，四分体时期姐妹染色单体交叉互换使两个A基因位于同一条染色体上；染色体变异，染色体缺失使A基因缺失；或染色体倒位、染色体易位
【考点精析】本题主要考查了基因工程的原理及技术的相关知识点，需要掌握基因工程的原理是利用DNA重组技术才能正确解答此题．