Question

【題目】為培育含油量高的油菜，研究人員嘗試?yán)�用基因工程等技術(shù)獲得了轉(zhuǎn)基因油菜品種�；卮饐栴}：

（1）研究人員依據(jù)基因的已知序列設(shè)計(jì)引物，采用PCR技術(shù)從陸地棉基因文庫中獲取酶D基因，從擬南芥基因中獲取轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因，所含限制酶（Cla I、Sac I、Xba I）的酶切位點(diǎn)如圖甲所示。

若用______________和______________酶處理酶D基因和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因后，可得到A端與______________端（填圖中字母）相連的重組基因。

（2）將上述重組基因進(jìn)一步處理，插入圖乙所示T質(zhì)粒的T-DNA中，T-DNA上有______________限制酶切位點(diǎn)，構(gòu)建______________并導(dǎo)入農(nóng)桿菌中。將獲得的農(nóng)桿菌接種在含______________的固體平板上培養(yǎng)得到含重組基因的單菌落，再利用液體培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)，可以得到用于轉(zhuǎn)化的侵染液。

（3）剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時間，此過程的目的是______________，進(jìn)一步篩選后獲得轉(zhuǎn)基因油菜細(xì)胞，該細(xì)胞通過______________技術(shù)，可培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株，其主要原理是____________。

Answer 1

【答案】ClaⅠ DNA連接 D SacⅠ、XbaⅠ 基因表達(dá)載體 四環(huán)素 利用農(nóng)桿菌將重組基因?qū)�入油菜�?xì)胞 植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞的全能性

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成；

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等；

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法；

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

2.植物組織培養(yǎng)的大致過程是：在無菌條件下，將植物器官或組織（如芽、莖尖、根尖或花藥）的一部分切下來，放在適當(dāng)?shù)娜斯づ囵B(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，這些器官或組織就會進(jìn)行細(xì)胞分裂，形成新的組織。不過這種組織沒有發(fā)生分化，只是一團(tuán)薄壁細(xì)胞，叫做愈傷組織。再適合的光照、溫度和一定的營養(yǎng)物質(zhì)與激素等條件下，愈傷組織便開始分化，產(chǎn)生出植物的各種器官和組織，進(jìn)而發(fā)育成一棵完整的植株。該過程的原理是植物細(xì)胞的全能性。

（1）由圖示的酶D基因和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因兩端的限制酶切位點(diǎn)可知，兩種基因兩端都有限制酶ClaⅠ的酶切位點(diǎn)，因此可用ClaⅠ酶和DNA連接酶處理酶D基因和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因后，可將酶D基因A端與轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因的D 端相連的重組基因。

（2）要將上述經(jīng)過進(jìn)一步處理重組基因，插入圖乙所示T質(zhì)粒的T-DNA中，則需要T-DNA上有SacⅠ、XbaⅠ限制酶切位點(diǎn)，經(jīng)過限制酶和DNA連接酶處理后，獲得目的基因表達(dá)載體并將其導(dǎo)入農(nóng)桿菌中。由于重組質(zhì)粒中含有抗四環(huán)素的基因，因此可將獲得的農(nóng)桿菌接種在含四環(huán)素的固體平板上篩選并培養(yǎng)得到含重組基因的單菌落，然后將獲得的目標(biāo)菌種進(jìn)行大量培養(yǎng)。

（3）剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時間，侵染液中有帶有目的基因的農(nóng)桿菌，從而實(shí)現(xiàn)利用農(nóng)桿菌將重組基因?qū)�入油菜�?xì)胞的目的，然后再篩選出成功轉(zhuǎn)化的油菜細(xì)胞，對含有目的基因的油菜細(xì)胞利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)成功獲得轉(zhuǎn)基因植株的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。