Question

15．為增加油菜種子的含油量，研究人員嘗試將酶D基因與位于葉綠體膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因相連，導(dǎo)入油菜細(xì)胞并獲得了轉(zhuǎn)基因油菜品種．

（1）研究人員依據(jù)基因的已知序列設(shè)計(jì)引物，從陸地棉和擬南芥的基因文庫(kù)中獲取酶D基因和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因，所含三種限制酶（ClaI、SacI、XbaI）的切點(diǎn)如圖所示．則用ClaⅠ和DNA連接酶處理兩個(gè)基因后，可得到A端與D端（填圖中字母）相連的融合基因．
（2）將上述融合基因插入如圖所示Ti質(zhì)粒的T-DNA中，構(gòu)建基因表達(dá)載體（或“重組質(zhì)�！保┎�導(dǎo)入農(nóng)桿菌中．將獲得的農(nóng)桿菌接種在含四環(huán)素的固體培養(yǎng)基上篩選培養(yǎng)得到含融合基因的單菌落，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(shí)間，此過(guò)程的目的是利用農(nóng)桿菌將融合基因?qū)�入油菜�?xì)胞．
（4）進(jìn)一步篩選后獲得轉(zhuǎn)基因油菜細(xì)胞，該細(xì)胞通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株．用核酸分子雜交法在分子水平上可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因油菜植株中的融合基因是否成功轉(zhuǎn)錄．

Answer 1

分析 1、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(kù)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(dòng)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�?dòng)物細(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(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、cDNA文庫(kù)和基因文庫(kù)的比較表：

文庫(kù)類型	cDNA	基因組文庫(kù)
文庫(kù)大小	小	大
基因中啟動(dòng)子	無(wú)	有
基因中內(nèi)含子	無(wú)	有
基因多少	某種生物的部分基因	某種生物的全部基因
物種間的基因交流	可以	部分基因可以

解答 解：（1）研究人員依據(jù)基因的已知序列設(shè)計(jì)引物，采用PCR法從陸地棉基因文庫(kù)中獲取酶D基因，從擬南芥基因文庫(kù)中獲取轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因．酶D基因的A端和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因的D端都含有限制酶ClaⅠ的切割位點(diǎn)，因此可以用ClaⅠ限制酶和DNA連接酶處理兩個(gè)基因后，得到A、D端相連的融合基因．
（2）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．因此，將上述融合基因插入圖乙所示Ti質(zhì)粒的T-DNA中，構(gòu)建表達(dá)載體并導(dǎo)入農(nóng)桿菌中．由圖可知，標(biāo)記基因是四環(huán)素抗性基因，因此將獲得的農(nóng)桿菌接種在含四環(huán)素的固體平板上培養(yǎng)得到單菌落，再利用液體培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)，可以得到用于轉(zhuǎn)化的浸染液．
（3）剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時(shí)間，此過(guò)程的目的是利用農(nóng)桿菌將融合基因?qū)�入油菜�?xì)胞，進(jìn)一步篩選后獲得轉(zhuǎn)基因油菜．
（4）檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞可采用DNA分子雜交技術(shù)．
故答案為：
（1）基因文庫(kù)    ClaⅠDNA連接    A   D
（2）基因表達(dá)載體（或“重組質(zhì)粒”）    四環(huán)素
（3）利用農(nóng)桿菌將融合基因?qū)�入油菜�?xì)胞     
（4）核酸分子雜交

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題．