Question

【題目】青蒿素是有效的抗瘧疾藥物，但野生黃花蒿青蒿素產(chǎn)量低，為緩解青蒿素供應(yīng)不足的狀況，科學(xué)家將tms基因和tmr基因?qū)�入黃花蒿的愈傷組織從而獲得了黃花蒿的冠癭組織，實(shí)驗(yàn)過(guò)程用到的部分結(jié)構(gòu)如圖。

（1）在獲得轉(zhuǎn)基因的冠癭組織過(guò)程中，____是核心步驟，在具體操作中常使用兩種能產(chǎn)生不同黏性末端的限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)目的基因和Ti質(zhì)粒分別進(jìn)行切割，這樣做的好處有__________________

（2）科學(xué)家將目的基因?qū)�入黃花蒿愈傷組織細(xì)胞前，先將目的基因?qū)�入到農(nóng)桿菌，農(nóng)桿菌的作用是____。將目的基因?qū)�入農(nóng)桿菌時(shí)，一般情況下，需先將農(nóng)桿菌進(jìn)行一定的處理或改造，其目的是___________________

（3）為了準(zhǔn)確鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，并將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)，所選的Ti質(zhì)粒至少應(yīng)包含____種抗生素抗性基因，以便篩選和鑒別。

（4）與愈傷組織相比，冠癭組織的生長(zhǎng)速度更快，原因可能是_______________________

（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)，也可以說(shuō)是基因工程的先導(dǎo)，如果說(shuō)他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是_______________________

Answer 1

【答案】構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒 可以避免目的基因和Ti質(zhì)粒的自身連接成環(huán)和反向連接（可使目的基因定向插入Ti質(zhì)粒） 農(nóng)桿菌可感染植物將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中 處理和改造后的農(nóng)桿菌吸收重組Ti質(zhì)粒（外源DNA）的能力提高 2 t ms和tmr基因編碼產(chǎn)物控制合成了生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，促進(jìn)了冠癭組織的生長(zhǎng) DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體

【解析】

基因工程操作的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體；具體操作中常用不同的限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，防止目的基因和運(yùn)載體自身環(huán)化；Ti質(zhì)粒中P為啟動(dòng)子，T為終止子。

（１）基因工程操作的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體，即構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒；在具體操作中常使用兩種能產(chǎn)生不同黏性末端的限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)目的基因和Ti質(zhì)粒分別進(jìn)行切割，可以避免目的基因和Ti質(zhì)粒的自身連接成環(huán)和反向連接（可使目的基因定向插入Ti質(zhì)粒）。

（２）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞時(shí)，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，是因?yàn)檗r(nóng)桿菌可感染植物并將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中；將目的基因?qū)�入農(nóng)桿菌時(shí)，一般情況下，需先將農(nóng)桿菌進(jìn)行一定的處理或改造，經(jīng)處理和改造后的農(nóng)桿菌吸收重組Ti質(zhì)粒（外源DNA）的能力提高。

（3）為了準(zhǔn)確鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，并將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)，所選的Ti質(zhì)粒至少應(yīng)包含2種抗生素抗性基因，以便篩選和鑒別。

（4）據(jù)Ti質(zhì)粒圖示可知，Ti質(zhì)粒中的t ms和tmr基因編碼產(chǎn)物控制合成了生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，促進(jìn)了冠癭組織的生長(zhǎng)，因此與愈傷組織相比，冠癭組織的生長(zhǎng)速度更快。

(5)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的DNA進(jìn)入R型菌中并能表達(dá)，說(shuō)明DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體，為基因工程理論的建立提供了啟示。