由一道高考題說起

考題再現：(2009年安徽省高考30(5))紫花中的紫色物質是一種天然的優質色素，但由于B基因表達的酶較少，紫色物質含量較低。設想通過基因工程技術，采用重組的Ti質粒轉移一段DNA進入細胞，并且整合到染色體上，以促進B基因在花瓣細胞中的表達，提高紫色物質含量。

圖1是一個已插入外源DNA片段的重組Ti質粒載體結構模式圖，請填出標號所示結構的名稱：

①________；②________；③________。

答案：①T-DNA②標記基因③復制原點

分析：本題是對選修3教材(人教版P11)圖1-10基因表達載體模式圖的考查，難度不大。但從學生反饋來看該3空得分并不高。為什么基礎題卻失分了呢?糾其原因有：①輕視教材內容；②對插圖等信息理解不到位；③不注意對知識進行思考與歸納。如何避免基礎題失分再次發生?

在教學中，教師應引導學生學會質疑，學會思考與歸納。在處理該圖時，教師可通過創設問題情景，引導學生思考歸納，最后補充總結的方法，使學生對該插圖的理解深刻，高考中失分率很低。

創設問題1：基因表達載體的一般結構包括哪些部分(圖2)?

教師應引導學生認真讀圖，并使學生進行嘗試總結。

學生總結：基因表達載體是由：目的基因(插入基因)、啟動子、終止子、標記基因(抗生素基因)等組成。

教師引導學生進一步思考：這些結構的作用是什么呢?

學生思考，最后教師總結。

啟動子：是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端。啟動子是復制原點附近的一段DNA，它和特定的物質(如激素)作用后，通過一系列復雜的正反饋機制，激活復制原點(復制原點通常被某些酶結合而不易解旋)。

終止子：位于基因的尾端，也是一段有特殊結構的DNA短片段；終止子相當于一盞紅色信號燈，使轉錄在所需要的地方停止下來。

復制原點處的A和T特別多，相對氫鍵少，不穩定，DNA容易解旋，因此易與引物結合，成為轉錄的起點或復制的起點。

圖2中的抗生素基因作為其標記基因。標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。標記基因又稱報告基因，抗生素基因是其中的一種。2009年安徽省高考和廣東省理科基礎卷中都涉及到“綠色熒光蛋白基因”，該基因是從海洋生物水母體內的一種發光蛋白，經過改造后用做標記基因，基因產物在藍色光或紫色光下可見綠色熒光，是最新發展起來的標記基因。有時將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來組成一個融合基因，追蹤表達產物的分布。

創設問題2：基因表達載體中的啟動子與終止子是目的基因帶來的?還是質粒上本來有的?

教師可提示學生從可結合目的基因的來源進行分析思考。

學生思考并嘗試回答，最后教師總結。

如果目的基因是通過分離獲得的，在構建基因表達載體時，就不需要在目的基因前連上特定的啟動子與終止子，因為目的基因本身已含有啟動子與終止子。

如果目的基因是通過人工方法合成的，或通過cDNA文庫獲得的目的基因是不含啟動子和終止子的，只是把基因的編碼序列導入到受體生物中，目的基因中無啟動子與終止子。因此，在基因表達載體構建時，因質粒上不含有目的基因的啟動子、終止子，所以需要在與質粒結合之前，在目的基因的前后端接上特定的啟動子、終止子。

可見啟動子與終止子上有屬于目的基因本身結構，也有另加上的，因此不是質粒上固有的。

教師創設問題3：標記基因從哪來的?

教師提示：是運載體本身固有的?還是添加上?可從作為運載體具有的特點進行思考。

學生總結：作為運載體必須具備以下幾個特點：能夠在宿主細胞中復制并穩定地保存；具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接；具有某些標記基因，便干講行篩詵。根據此分析可知；標記基因是質粒上固有的。

教師補充：質粒是基因工程最常用的運載體，它存在于許多細菌以及酵母菌等生物中，是能夠自主復制的很小的環狀DNA分子。但在實踐中由于構建載體的目的不同，需要的標記基因也會不同，有的標記基因是需要另外加上的，如綠色熒光蛋白基因與目的基因做成融合基因，根據熒光蛋白的特性來確定目的基因表達的產物存在于細胞的什么部位。如2009年安徽省高考第4題：將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來組成一個融合基因。

在2010年的高考備考中，教師應圍繞培養學生養成勤于思考善于總結的習慣、加強對教材的研讀、注重引導學生對教材圖形的有效處理，才會避免類似的情況再次發生。