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  • 1. (2023高三下·湖南月考) 近日,中国农科院周文彬团队在水稻中发现一个低氮诱导下表达量显著上升的基因OsDREBIC(简称D基因)。为了探究D基因的作用,科研人员将D基因导入野生型水稻,获得转基因水稻。该实验主要流程如下,其中Hygr为潮霉素抗性基因,Kanr为卡拉霉素抗性基因,请回答。

    1. (1) 提取水稻的,经过逆转录获得cDNA,以cDNA为模板设计引物扩增D基因。为使目的基因与载体正确连接,在设计上游引物时需添加限制酶的识别序列。
    2. (2) 切割无菌苗叶片置于添加(填植物激素的名称)的培养上,诱导形成愈伤组织。农杆菌转化愈伤组织时,用含的选择培养基筛选转化的愈伤组织。将经组织培养获得的D基因过度表达水稻种植,发现产量较野生型水稻高41.3%~68%。
    3. (3) 进一步研究发现,D基因表达产物发挥转录因子作用。转录因子是一类与基因上游特定序列专一性结合,激活或者抑制基因表达的蛋白质。已知R基因会提高水稻光合作用中二氧化碳固定酶的含量和活性。为探究D转录因子对R基因的表达的影响,团队人员用荧光素酶(能够催化荧光素氧化发光的酶)报告基因法,将基因的启动子与荧光素酶基因融合形成嵌合基因表达载体(P1),与另一个含有D基因的表达载体(P2)一起导入水稻原生质体,得到实验组。加入荧光素后,结果如图所示。

      ①对照组水稻;原生质体应导入

      ②科学家继续用N基因(氮素吸收转运相关基因)替代R基因,进行如上实验,荧光对比结果类似。结合以上实验结果推测D基因有助于大幅增产的分子机制:

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