Question

【題目】回答下列與基因工程相關(guān)的問題：

（1）科學(xué)家利用基因工程手段培育抗干旱的轉(zhuǎn)基因煙草。獲得大量抗干旱基因可用PCR技術(shù)來擴增，需要用到的酶有______。在培育轉(zhuǎn)基因抗干旱煙草過程中，常需將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，該操作過程中首先必須用__________；然后將____________在緩沖液中混合培養(yǎng)完成轉(zhuǎn)化過程。

（2）該抗干旱的轉(zhuǎn)基因煙草中含有抗除草劑基因，作為標(biāo)記基因的抗除草劑基因用于檢測目的基因是否導(dǎo)入成功的原理是______。經(jīng)檢測成功后，抗除草劑基因已經(jīng)沒有用途，若繼續(xù)留在植物體內(nèi)，則可能會造成的安全性問題是___________。

（3）科學(xué)家嘗試使用Cre/loxP位點特異性重組系統(tǒng)，在檢測目的基因?qū)�入成功后，刪除轉(zhuǎn)基因植物細胞內(nèi)的抗除草劑基因，有關(guān)過程如下：

可通過Cre酶處理，質(zhì)粒中的兩段loxP序列被切開，可得到如上圖右側(cè)的兩個DNA分子�？钩�草劑基因不再表達的原因是________________。刪除除草劑基因，所以Cre酶可改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果就相當(dāng)于可遺傳變異中的______________。

Answer 1

【答案】耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）Ca2＋處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)重組質(zhì)粒和感受態(tài)細胞抗除草劑基因和抗干擾基因在同一質(zhì)粒上抗除草劑基因會轉(zhuǎn)移到雜草中抗除草劑基因前沒有啟動子基因重組

【解析】

（1）PCR擴增的過程中溫度較高，需要耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶），農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上．因此構(gòu)建基因表達載體時，需將抗煙草花葉病毒基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，然后通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，將其插入到煙草細胞的染色體DNA上，使抗煙草花葉病毒的性狀能得以穩(wěn)定維持和表達．將Ti質(zhì)粒導(dǎo)入到農(nóng)桿菌時要先用Ca2＋處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)；

（2）該抗干旱的轉(zhuǎn)基因煙草中含有抗除草劑基因，作為標(biāo)記基因的抗除草劑基因用于檢測目的基因是否導(dǎo)入成功的原理是抗除草劑基因和抗干擾基因在同一質(zhì)粒上；抗除草劑基因若繼續(xù)留在植物體內(nèi)，則可能抗除草劑基因會轉(zhuǎn)移到雜草中，使雜草具備抗蟲的特性，帶來基因污染；
（3）從題圖來看抗除草劑基因不再表達的原因是抗除草劑基因前沒有啟動子。刪除除草劑基因，所以Cre酶可改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果就相當(dāng)于可遺傳變異中的基因重組。