Question

2．某農(nóng)桿菌質(zhì)粒上有SalⅠ、HindⅡ、BamHⅠ三種限制酶切割位點(diǎn)，同時(shí)還含有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因．利用此質(zhì)粒獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的過程如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：
（1）從基因文庫中獲得的抗鹽基因可用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增．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，這種新性狀的產(chǎn)生所依據(jù)的原理是基因重組，如果將抗鹽基因直接導(dǎo)入煙草細(xì)胞，一般情況下，培育出的煙草植株不具有抗鹽特性，原因是抗鹽基因在煙草細(xì)胞中不能復(fù)制和轉(zhuǎn)錄．
（2）圖中構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用SalⅠ和HindⅢ酶對(duì)農(nóng)桿菌質(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．
（3）在重組質(zhì)粒中，除抗鹽基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等，其中啟動(dòng)子的作用是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)并驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，標(biāo)記基因的作用是鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因并篩選出含目的基因的受體細(xì)胞．
（4）用含重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌感染煙草細(xì)胞后，可采用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)煙草細(xì)胞的染色體DNA上是否插入了抗鹽基因，采用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)抗鹽基因是否在轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞中表達(dá)．
（5）為了進(jìn)一步確定抗鹽煙草是否培育成功，需要對(duì)轉(zhuǎn)基因抗鹽草幼苗用一定濃度的鹽水澆灌方法從個(gè)體生物學(xué)水平上鑒定煙草植株的耐鹽性．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：質(zhì)粒和含抗鹽基因的DNA片段上均有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制性核酸內(nèi)切酶酶切位點(diǎn)．
在質(zhì)粒上，這三種限制酶的切割位點(diǎn)都位于抗四環(huán)素基因上，用其任何一種酶都會(huì)破壞四環(huán)素抗性基因；在含抗鹽基因的DNA片段上，BamHⅠ位于目的基因上，用BamHⅠ切割會(huì)破壞目的基因．

解答 解：（1）從基因文庫中獲得的目的基因可用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增．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，這種新性狀的產(chǎn)生所依據(jù)的原理是基因重組．如果將抗鹽基因直接導(dǎo)入煙草細(xì)胞，一般情況下，培育出的煙草植株不具有抗鹽特性，原因是抗鹽基因在煙草細(xì)胞中不能復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，所以需要構(gòu)建基因表達(dá)載體．
（2）只要SalⅠ酶切割含有目的基因的DNA與質(zhì)粒，形成相同的黏性末端，容易發(fā)生自身連接和反向接入；HindⅢ會(huì)破壞目的基因；則在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用SalⅠ、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．
（3）在重組質(zhì)粒中，除抗鹽基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等，其中啟動(dòng)子的作用是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)并驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，標(biāo)記基因的作用是鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因并篩選出含目的基因的受體細(xì)胞．
（4）用含重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌感染煙草細(xì)胞后，可采用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)煙草細(xì)胞的染色體DNA上是否插入了抗鹽基因，采用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)抗鹽基因是否在轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞中表達(dá)．
（5）為了進(jìn)一步確定抗鹽煙草是否培育成功，需要對(duì)轉(zhuǎn)基因抗鹽草幼苗用一定濃度的鹽水澆灌方法從個(gè)體生物學(xué)水平上鑒定煙草植株的耐鹽性．
故答案為：
（1）PCR    基因重組    復(fù)制和轉(zhuǎn)錄
（2）SalⅠ和HindⅢ
（3）終止子   RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)并驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA   鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因并篩選出含目的基因的受體細(xì)胞
（4）DNA分子雜交   抗原-抗體雜交
（5）一定濃度的鹽水澆灌

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過程圖，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；掌握目的基因檢測(cè)和鑒定的方法等．