植物照明作為資源可持續利用的理想途徑，為未來綠色低碳的生活方式提供了新的可能性。發光真菌中的熒光素酶可催化熒光素水解發出熒光，科學家從真菌中提取與發光有關的基因構建出真菌生物發光途徑表達載體（FBP），成功導入煙草細胞后獲得了能釋放微弱綠色熒光的發光煙草，在此基礎上又通過在FBP中引入BnC3’H1基因和AnNPGA基因，構建出基因表達載體eFBP，成功獲得了發光增強的煙草植株。
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（1）咖啡酸是植物體內常見的代謝產物，在FBP控制合成的相關酶的催化作用下，咖啡酸能轉化成牛奶樹堿進而轉化成熒光素。研究人員分別用含FBP和eFBP的農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。據圖推測，eFBP使煙草發光增強的機理是

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

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

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

作為標記基因，篩選含有基因表達載體eFBP的受體細胞

作為標記基因，篩選含有基因表達載體eFBP的受體細胞

。為防止HPT基因擴散給生態環境帶來安全隱患，研究人員采取在eFBP中添加Cre/loxP重組酶系統的方式敲除HPT基因，其機理是：當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）可以識別并結合到loxP序列的特定區域，使loxP序列特定位點的

磷酸二酯鍵

磷酸二酯鍵

（填化學鍵）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

環狀

環狀

（填“線狀”或“環狀”）結構失去活性，剩余序列在

DNA連接

DNA連接

酶的作用下正常連接，從而實現兩個loxP序列間所有基因的敲除。試結合圖乙闡明Cre/loxP重組酶系統能有效防止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重組酶識別并結合到loxP序列的特定區域，將兩個loxP序列間包括HPT在內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重組酶識別并結合到loxP序列的特定區域，將兩個loxP序列間包括HPT在內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

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（3）研究人員利用農桿菌轉化法獲取發光增強的轉基因煙草時，需將eFBP插入到質粒的

T-DNA

T-DNA

中；在評估轉基因煙草中外源基因的遺傳穩定性時發現部分發光煙草自交后代出現了較多不發光的煙草，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）。