植物照明作為資源可持續(xù)利用的理想途徑，為未來綠色低碳的生活方式提供了新的可能性。發(fā)光真菌中的熒光素酶可催化熒光素水解發(fā)出熒光，科學(xué)家從真菌中提取與發(fā)光有關(guān)的基因構(gòu)建出真菌生物發(fā)光途徑表達載體（FBP），成功導(dǎo)入煙草細(xì)胞后獲得了能釋放微弱綠色熒光的發(fā)光煙草，在此基礎(chǔ)上又通過在FBP中引入BnC3’H1基因和AnNPGA基因，構(gòu)建出基因表達載體eFBP，成功獲得了發(fā)光增強的煙草植株。
?
（1）咖啡酸是植物體內(nèi)常見的代謝產(chǎn)物，在FBP控制合成的相關(guān)酶的催化作用下，咖啡酸能轉(zhuǎn)化成牛奶樹堿進而轉(zhuǎn)化成熒光素。研究人員分別用含F(xiàn)BP和eFBP的農(nóng)桿菌溶液浸潤煙草葉片48小時，檢測葉片中咖啡酸和牛奶樹堿的含量如下圖甲所示。據(jù)圖推測，eFBP使煙草發(fā)光增強的機理是

eFBP中加入BnC3’H1基因和AnNPGA基因后其表達產(chǎn)物能提高咖啡酸和牛奶樹堿的含量，從而提高熒光素含量，引起植株發(fā)光增強

eFBP中加入BnC3’H1基因和AnNPGA基因后其表達產(chǎn)物能提高咖啡酸和牛奶樹堿的含量，從而提高熒光素含量，引起植株發(fā)光增強

。
（2）圖乙為研究人員構(gòu)建的eFBP的一部分，圖中HPT基因能夠編碼潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶，該酶可以消除潮霉素（一種抗生素）的作用，據(jù)此推測HPT基因在eFBP中的作用是

作為標(biāo)記基因，篩選含有基因表達載體eFBP的受體細(xì)胞

作為標(biāo)記基因，篩選含有基因表達載體eFBP的受體細(xì)胞

。為防止HPT基因擴散給生態(tài)環(huán)境帶來安全隱患，研究人員采取在eFBP中添加Cre/loxP重組酶系統(tǒng)的方式敲除HPT基因，其機理是：當(dāng)待敲除基因的兩端存在同向loxP序列時，Cre重組酶（由Cre基因控制合成）可以識別并結(jié)合到loxP序列的特定區(qū)域，使loxP序列特定位點的

磷酸二酯鍵

磷酸二酯鍵

（填化學(xué)鍵）斷開。此時圖示eFBP會形成

4

4

個黏性末端，敲除下來的基因片段因形成

環(huán)狀

環(huán)狀

（填“線狀”或“環(huán)狀”）結(jié)構(gòu)失去活性，剩余序列在

DNA連接

DNA連接

酶的作用下正常連接，從而實現(xiàn)兩個loxP序列間所有基因的敲除。試結(jié)合圖乙闡明Cre/loxP重組酶系統(tǒng)能有效防止HPT基因隨花粉擴散造成生物安全隱患的原理

eFBP中的花藥特異性啟動子（PAS）使發(fā)光煙草花藥中的Cre基因表達出Cre重組酶，Cre重組酶識別并結(jié)合到loxP序列的特定區(qū)域，將兩個loxP序列間包括HPT在內(nèi)的所有基因全部刪除，從而有效防止基因HPT隨花粉擴散造成生物安全隱患

eFBP中的花藥特異性啟動子（PAS）使發(fā)光煙草花藥中的Cre基因表達出Cre重組酶，Cre重組酶識別并結(jié)合到loxP序列的特定區(qū)域，將兩個loxP序列間包括HPT在內(nèi)的所有基因全部刪除，從而有效防止基因HPT隨花粉擴散造成生物安全隱患

。
（3）研究人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲取發(fā)光增強的轉(zhuǎn)基因煙草時，需將eFBP插入到質(zhì)粒的

T-DNA

T-DNA

中；在評估轉(zhuǎn)基因煙草中外源基因的遺傳穩(wěn)定性時發(fā)現(xiàn)部分發(fā)光煙草自交后代出現(xiàn)了較多不發(fā)光的煙草，可能的原因是

外源基因插入煙草基因組時為單位點插入

外源基因插入煙草基因組時為單位點插入

（答出1點即可）。