Question

【題目】星星草具有較強(qiáng)的耐鹽堿能力，能在接近海水鹽度(3.4%)的條件下生長，或在遠(yuǎn)高于鹽堿地鹽度(0.6%)的條件下生長，是耐鹽堿功能基因開發(fā)的理想材料，適于鹽堿地的治理。若將星星草的耐鹽堿基因轉(zhuǎn)移到水稻等農(nóng)作物體內(nèi)，將會(huì)大大提高水稻等農(nóng)作物的種植面積。請回答：

(1)用______酶處理可從星星草中獲得耐鹽堿基因，然后與含四環(huán)素抗性基因的Ti質(zhì)粒構(gòu)建_____，并導(dǎo)入農(nóng)桿菌，在含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，目的是_________。

(2)將消毒過的幼嫩葉片組織浸入農(nóng)桿菌懸浮液中處理，并接種到半固體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)適宜時(shí)間，可以看到在葉片小塊周圍出現(xiàn)_________。通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)和_________的配比誘導(dǎo)產(chǎn)生芽和根的頂端分生組織，再生出新植株。

(3)除上述方法可獲得耐鹽堿水稻植株外，還可以在高滲溶液中用____酶處理星星草和水稻細(xì)胞獲得原生質(zhì)體，并用____(化學(xué)物質(zhì))介導(dǎo)促進(jìn)細(xì)胞融合，利用雜種細(xì)胞培育雜種植株。

(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中進(jìn)行相同基因型和不同基因型細(xì)胞之間的融合。由于細(xì)胞雜交中_________，據(jù)此可進(jìn)行基因定位。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶 重組質(zhì)粒/重組DNA分子 篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌 愈傷組織 植物生長調(diào)節(jié)劑 纖維素酶和果膠酶 聚乙二醇 染色體容易丟失

【解析】

（1）基因工程的基本操作步驟：一是目的基因的獲�。欢�是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，此步驟需要將目的基因與運(yùn)載體重組；三是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，此步驟導(dǎo)入受體細(xì)胞的是目的基因與載體結(jié)合而成的重組DNA分子；四是目的基因的檢測與鑒定。在上述操作中，使用的限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）的作用是：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。標(biāo)記基因的作用是是供重組DNA的鑒定和選擇，即鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因，便于篩選。（2）植物組織培養(yǎng)的一般程序是：①配制含有適當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)和植物生長調(diào)節(jié)劑的含0.7%～1%瓊脂的培養(yǎng)基，倒在滅菌試管中凝固成半固體；②從消毒的根、莖或葉上切取一些小組織塊；③將組織塊放在固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，獲得愈傷組織（創(chuàng)傷組織）；④以適當(dāng)配比的營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)愈傷組織，直到再生出新植株。（3）植物原生質(zhì)體獲得的方法是：在0.5～0.6mol/L的甘露醇溶液環(huán)境（較高滲透壓）下用纖維素酶和果膠酶混合液處理實(shí)驗(yàn)材料，將細(xì)胞壁消化除去，獲得球形的原生質(zhì)體。誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有物理法（包括離心、振動(dòng)、電激等）、化學(xué)法（一般是用聚乙二醇介導(dǎo)）。（4）細(xì)胞融合可以在基因型相同或不同的細(xì)胞間進(jìn)行，其中基因型不同的細(xì)胞間的融合就是細(xì)胞雜交。由于細(xì)胞雜交中染色體容易丟失，利用雜交細(xì)胞檢測特定染色體與特定基因產(chǎn)物（蛋白質(zhì)）減少的對應(yīng)關(guān)系可以進(jìn)行基因定位。

(1) 耐鹽堿基因?qū)儆诨�因工程中的目的基因，獲取目的基因需用限制性核酸內(nèi)切酶處理含有目的基因的DNA片段。耐鹽堿基因與含四環(huán)素抗性基因的Ti質(zhì)粒結(jié)合的目的是構(gòu)建重組質(zhì)粒（或重組DNA分子）。四環(huán)素抗性基因?qū)儆诨�因工程中的�?biāo)記基因，其作用是鑒別并將成功導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞篩選出來�？梢�，將構(gòu)建的重組質(zhì)粒（或重組DNA分子）導(dǎo)入農(nóng)桿菌，在含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，其目的是篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒（或重組DNA分子）的農(nóng)桿菌。

(2) 將消毒過的幼嫩葉片組織浸入農(nóng)桿菌懸浮液中處理，并接種到半固體培養(yǎng)基中，經(jīng)過適宜時(shí)間的組織培養(yǎng)，可以獲得愈傷組織。通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)和植物生長調(diào)節(jié)劑的配比誘導(dǎo)愈傷組織產(chǎn)生芽和根的頂端分生組織，再生出新植株。

(3) 植物細(xì)胞外面的細(xì)胞壁阻礙了細(xì)胞間的雜交，因此在誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合之前，先要在高滲溶液中用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁以獲得原生質(zhì)體，之后用聚乙二醇進(jìn)行人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，得到雜種細(xì)胞，再利用雜種細(xì)胞培育雜種植株。

(4) 細(xì)胞雜交中染色體容易丟失，根據(jù)丟失的染色體和對應(yīng)的性狀之間的關(guān)系可進(jìn)行基因定位。