Question

19．某質(zhì)粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制酶切割位點(diǎn)，它們的識(shí)別序列和黏性末端各不相同．質(zhì)粒同時(shí)也含有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因．利用此質(zhì)粒獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的過(guò)程如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

（1）將抗鹽基因?qū)�入煙草�?xì)胞內(nèi)，使煙草植株產(chǎn)生抗鹽性狀，這種變異屬于基因重組．
（2）如果將抗鹽基因直接導(dǎo)入煙草細(xì)胞，一般情況下，煙草不會(huì)具有抗鹽特性，原因是抗鹽基因在煙草細(xì)胞中不能穩(wěn)定存在并表達(dá)．
（3）在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用SalⅠ和HindⅢ兩種酶對(duì)質(zhì)粒和含抗鹽基因的DNA進(jìn)行切割，以保證重組DNA序列的唯一性．
（4）基因工程中的檢測(cè)篩選是一個(gè)重要的步驟．為篩選出導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，下圖表示運(yùn)用影印培養(yǎng)法（使一系列培養(yǎng)皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種培養(yǎng)方法）檢測(cè)基因表達(dá)載體是否導(dǎo)入了農(nóng)桿菌．

培養(yǎng)基除了含有細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖必需的成分外，培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B分別還含有氨芐青霉素、四環(huán)素（氨芐青霉素和四環(huán)素）．從檢測(cè)篩選的結(jié)果分析，含有目的基因的是4和6（填數(shù)字）菌落中的細(xì)菌．為了確定抗鹽煙草是否培育成功，既要用標(biāo)記的含抗鹽基因的DNA片段作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要用一定濃度的鹽水澆灌煙草植株（將煙草植株移栽到鹽堿地中）的方法從個(gè)體水平鑒定煙草植株的耐鹽性．
（5）將轉(zhuǎn)入抗鹽基因的煙草細(xì)胞培育成完整的植株需要用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，愈傷組織經(jīng)再分化進(jìn)而形成完整植株，此過(guò)程除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還必須向培養(yǎng)基中添加植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）．

Answer 1

分析 分析圖1：圖示為轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過(guò)程，首先構(gòu)建基因表達(dá)載體；其次采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞（煙草細(xì)胞）；再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將含有目的基因的煙草細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草．
分析圖2：圖2是篩選含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌的過(guò)程，培養(yǎng)基A和B中應(yīng)該分別加入氨芐青霉素、四環(huán)素．

解答 解：（1）基因工程的原理是基因重組．
（2）如果將抗鹽基因直接導(dǎo)入煙草細(xì)胞，一般情況下，煙草不會(huì)具有抗鹽特性，原因是抗鹽基因在煙草細(xì)胞中不能穩(wěn)定存在并表達(dá)．
（3）質(zhì)粒和含有目的基因的外源DNA分子上都含有SalI、Hindm、BamHI三種限制酶切割位點(diǎn)，其中BamHI的切割位點(diǎn)位于目的基因上，用該酶切割會(huì)破壞目的基因；若只用SalI一種限制酶切割可能會(huì)導(dǎo)致目的基因與運(yùn)載體反向連接；因此在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用SalI和HindIII兩種限制酶對(duì)質(zhì)粒和抗鹽基因進(jìn)行切割，以保證重組DNA序列的唯一性．
（4）用SalI和HindIII兩種限制酶對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行切割時(shí)，會(huì)破會(huì)四環(huán)素抗性基因，但不會(huì)破壞氨芐青霉素抗性基因，因此導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生存，但不能在含有四環(huán)素培養(yǎng)基上生存，所以培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B分別還含有氨芐青霉素、四環(huán)素，含目的基因的是4和6菌落中的細(xì)菌．探針是指用放射性同位素標(biāo)記的目的基因（抗鹽基因）．除了從分子水平上進(jìn)行檢測(cè)，還可以從個(gè)體水平上進(jìn)行鑒定，即用一定濃度的鹽水澆灌煙草植株來(lái)鑒定煙草的耐鹽性．
（5）將轉(zhuǎn)入抗鹽基因的煙草細(xì)胞培育成完整的植株需要用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，愈傷組織經(jīng)再分化進(jìn)而形成完整植株，此過(guò)程除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還必須向培養(yǎng)基中添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素．
故答案為：
（1）基因重組　
（2）穩(wěn)定存在并表達(dá)　
（3）SalⅠHindⅢ
（4）氨芐青霉素　四環(huán)素（氨芐青霉素和四環(huán)素）　4和6　放射性同位素　一定濃度的鹽水澆灌煙草植株（將煙草植株移栽到鹽堿地中）
（5）植物組織培養(yǎng)　再分化　植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過(guò)程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、工具及操作步驟，能根據(jù)圖中限制酶的位置及題干要求選擇正確的限制酶；能根據(jù)題中信息判斷培養(yǎng)基中抗生素的名稱；識(shí)記植物組織培養(yǎng)過(guò)程及條件．