Question

【題目】我國科學(xué)家張道遠(yuǎn)先生通過從耐旱灌木白花檉柳中克隆得到TSOD基因，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)化到棉花中，獲得了具備更強(qiáng)抗旱性的T4代轉(zhuǎn)基因棉花株系，如圖為轉(zhuǎn)基因抗旱棉花的培育過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

（1）①過程表示用__________擴(kuò)增目的基因的方法。②過程用到的工具酶有______________，步驟③一般用_________處理農(nóng)桿菌，使其易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。

（2）組成基因表達(dá)載體的單體是__________________________，基因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子是_____________識(shí)別和結(jié)合的部位，這種結(jié)合完成后才能驅(qū)動(dòng)目的基因通過__________(填過程)合成mRNA。

（3）用兩種限制酶XbaⅠ和SacⅠ(兩種酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，獲得含目的基因的片段，若利用該片段構(gòu)建基因表達(dá)載體，應(yīng)選用的Ti質(zhì)粒是下圖中的__________（填序號(hào)）。

（4）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花細(xì)胞除步驟③所示的方法外，還可采用__________________（寫出2種給滿分）。如果受體細(xì)胞是動(dòng)物的受精卵，則一般采用的方法是_________。

（5）外植體培養(yǎng)成為試管苗的過程采用了_________________技術(shù)，利用了______________的原理，步驟⑤⑥表示______________________。

（6）為了確定抗旱轉(zhuǎn)基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素標(biāo)記的__________作探針進(jìn)行分子水平鑒定，再_______________________進(jìn)行個(gè)體水平鑒定棉花植株的抗旱性。

Answer 1

【答案】PCR技術(shù) 限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）、DNA連接酶 Ca2+ 脫氧核苷酸 RNA聚合酶 轉(zhuǎn)錄 甲 花粉管通道法、基因槍法 顯微注射法 植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞的全能性 脫分化、再分化 抗旱基因（TSOD基因、目的基因） 移栽到干旱土地中

【解析】

分析題圖，可知①是獲取目的基因，②是構(gòu)建基因表達(dá)載體，③導(dǎo)入目的基因，④是用農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，⑤是脫分化，⑥是再分化，⑤⑥是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株的過程。

（1）①過程表示用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，②過程是構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程，用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶。步驟③一般用Ca2+處理農(nóng)桿菌，使其變?yōu)楦惺軕B(tài)，易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。

（2）基因表達(dá)載體的本質(zhì)是DNA，其單體是脫氧核苷酸；基因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，這種結(jié)合完成后才能驅(qū)動(dòng)目的基因通過轉(zhuǎn)錄合成mRNA。

（3）用兩種限制酶XbaⅠ和SacⅠ切割某DNA，獲得含目的基因的片段，若利用該片段和Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體，則該Ti質(zhì)粒應(yīng)含有限制酶XbaI和SacI的切割位點(diǎn)，且用這兩種酶切割可將目的基因插入T-DNA中，故應(yīng)選用甲。

（4）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花細(xì)胞除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法外，還可采用花粉管通道法、基因槍法。如果受體細(xì)胞是動(dòng)物的受精卵，則一般采用的方法是顯微注射法。

（5）外植體培養(yǎng)成為試管苗的過程采用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，利用了植物細(xì)胞的全能性的原理，步驟⑤⑥表示脫分化、再分化。

（6）根據(jù)題意，導(dǎo)入的抗旱基因是TSOD基因，為了確定抗旱轉(zhuǎn)基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素標(biāo)記的TSOD基因作探針進(jìn)行分子水平鑒定，再移栽到干旱土地中進(jìn)行個(gè)體水平鑒定棉花植株的抗旱性。