Question

【題目】回答下列與基因工程相關(guān)的問題：

（1）科學(xué)家利用基因工程手段培育抗干旱的轉(zhuǎn)基因煙草。獲得大量抗干旱基因可用PCR技術(shù)來擴(kuò)增，需要用到的酶有______。在培育轉(zhuǎn)基因抗干旱煙草過程中，常需將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，該操作過程中首先必須用__________；然后將____________在緩沖液中混合培養(yǎng)完成轉(zhuǎn)化過程。

（2）該抗干旱的轉(zhuǎn)基因煙草中含有抗除草劑基因，作為標(biāo)記基因的抗除草劑基因用于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入成功的原理是______。經(jīng)檢測(cè)成功后，抗除草劑基因已經(jīng)沒有用途，若繼續(xù)留在植物體內(nèi)，則可能會(huì)造成的安全性問題是___________。

（3）科學(xué)家嘗試使用Cre/loxP位點(diǎn)特異性重組系統(tǒng)，在檢測(cè)目的基因?qū)�入成功后，刪除轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞內(nèi)的抗除草劑基因，有關(guān)過程如下：

可通過Cre酶處理，質(zhì)粒中的兩段loxP序列被切開，可得到如上圖右側(cè)的兩個(gè)DNA分子�？钩�草劑基因不再表達(dá)的原因是________________。刪除除草劑基因，所以Cre酶可改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果就相當(dāng)于可遺傳變異中的______________。

Answer 1

【答案】耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）Ca2＋處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)重組質(zhì)粒和感受態(tài)細(xì)胞抗除草劑基因和抗干擾基因在同一質(zhì)粒上抗除草劑基因會(huì)轉(zhuǎn)移到雜草中抗除草劑基因前沒有啟動(dòng)子基因重組

【解析】

（1）PCR擴(kuò)增的過程中溫度較高，需要耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶），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．因此構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需將抗煙草花葉病毒基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，然后通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，將其插入到煙草細(xì)胞的染色體DNA上，使抗煙草花葉病毒的性狀能得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．將Ti質(zhì)粒導(dǎo)入到農(nóng)桿菌時(shí)要先用Ca2＋處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)；

（2）該抗干旱的轉(zhuǎn)基因煙草中含有抗除草劑基因，作為標(biāo)記基因的抗除草劑基因用于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入成功的原理是抗除草劑基因和抗干擾基因在同一質(zhì)粒上；抗除草劑基因若繼續(xù)留在植物體內(nèi)，則可能抗除草劑基因會(huì)轉(zhuǎn)移到雜草中，使雜草具備抗蟲的特性，帶來基因污染；
（3）從題圖來看抗除草劑基因不再表達(dá)的原因是抗除草劑基因前沒有啟動(dòng)子。刪除除草劑基因，所以Cre酶可改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果就相當(dāng)于可遺傳變異中的基因重組。