Question

6．絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗煙草花葉病毒（TMV）基因，可以合成一種抗TMV蛋白，葉片對(duì)TMV具有抗感染性．煙草是重要的經(jīng)濟(jì)作物，由于TMV的感染會(huì)導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)．研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV的煙草，主要流程如圖1所示．

（1）科學(xué)家首先從絞股藍(lán)細(xì)胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄的RNA，然后合成目的基因．圖中①過(guò)程表示逆轉(zhuǎn)錄．
（2）合成的目的基因還需要通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，過(guò)程如圖2．

①加熱至94℃的目的是使DNA樣品的氫鍵斷裂，這一過(guò)程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過(guò)解旋酶的作用來(lái)完成的．
②新合成的DNA分子與模板DNA分子完全相同是因?yàn)镈NA復(fù)制的原理是半保留復(fù)制．
③PCR技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來(lái)了便利，而且改進(jìn)了檢測(cè)細(xì)菌和病毒的方法．若要檢測(cè)一個(gè)人是否感染了艾滋病病毒，你認(rèn)為可以用PCR擴(kuò)增血液中的D．
A．白細(xì)胞DNA   　   B．病毒蛋白質(zhì) 　    C．血漿抗體  　  D．病毒核酸
（3）由圖分析，在過(guò)程③構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒上應(yīng)該含有的標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因，重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草體細(xì)胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（4）在過(guò)程⑤培養(yǎng)基中除含有卡那霉素及植物必需的各種營(yíng)養(yǎng)成分外，還必須添加植物激素，以保證受體細(xì)胞能培養(yǎng)成再生植株．
（5）絞股藍(lán)的基因之所以能接到煙草植物中去，原因是絞股藍(lán)與煙草的DNA組成相同，其結(jié)構(gòu)相同．
（6）過(guò)程⑥可采取抗原-抗體雜交的方法，檢測(cè)植株是否合成了抗TMV蛋白．在個(gè)體水平的鑒定過(guò)程中，可通過(guò)接種煙草花葉病毒的方法來(lái)確定植株是否具有抗性．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖1中①是逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，③是構(gòu)建基因表達(dá)載體，④是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞．⑤是目的基因的檢測(cè)與鑒定，⑥是植物組織培養(yǎng)過(guò)程．
PCR原理：在解旋酶作用下，打開(kāi)DNA雙鏈，每條DNA單鏈作為母鏈，以4中游離脫氧核苷酸為原料，合成子鏈，在引物作用下，DNA聚合酶從引物3'端開(kāi)始延伸DNA鏈，即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的．實(shí)際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過(guò)程．DNA的復(fù)制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈．

解答 解：（1）過(guò)程①表示獲得的目的基因，是RNA通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲得DNA．
（2）①加熱至94℃的目的是使DNA樣品的氫鍵斷裂，這一過(guò)程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過(guò)解旋酶的作用來(lái)完成的．
②新合成的DNA分子與模板DNA分子完全相同是因?yàn)镈NA復(fù)制的原理是半保留復(fù)制．
③PCR就是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，用于擴(kuò)增DNA序列，所以可以用PCR擴(kuò)增血液中病毒逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的核酸DNA，便于檢測(cè)．
（3）由圖分析，⑤過(guò)程在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，說(shuō)明構(gòu)建的重組質(zhì)粒上含有的標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因．目的基因?qū)�入植物體細(xì)胞的方法常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（4）植物組織培養(yǎng)過(guò)程，除需要加入各種營(yíng)養(yǎng)成分外，還需要添加植物激素，以保證植物生根、發(fā)芽過(guò)程．
（5）絞股藍(lán)的基因之所以能接到煙草植物中去，原因是絞股藍(lán)與煙草的DNA組成相同，其結(jié)構(gòu)相同．
（6）過(guò)程⑥需要對(duì)表達(dá)的產(chǎn)生進(jìn)行鑒定，可采取抗原-抗體雜交，若從個(gè)體水平鑒定，可通過(guò)接種煙草花葉病毒的方法來(lái)確定植株是否具有抗性．
故答案為：
（1）逆轉(zhuǎn)錄
（2）①氫     解旋     ②半保留復(fù)制  ③D
（3）卡那霉素抗性（抗卡那霉素）　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
（4）植物激素
（5）絞股藍(lán)與煙草的DNA組成相同，其結(jié)構(gòu)相同
（6）抗原-抗體雜交　接種煙草花葉病毒

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和植物組織培養(yǎng)，理解基因工程培育轉(zhuǎn)基因植物過(guò)程是解題的關(guān)鍵．