Question

【題目】徑柳匙葉草種泌鹽植物，科研工作者將徑柳匙葉草液泡膜 Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(TaNHX2 基因)轉(zhuǎn)移到棉花細(xì)胞內(nèi)，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽棉花新品種，圖 1 是獲取的含有目的基因的 DNA 片段，Sau3A I、 EcoR I、BamH I 為三種限制酶，圖中箭頭所指為三種酶的切點(diǎn)；圖 2 是三種限制酶的識(shí)別序列與酶切位點(diǎn)示意圖；圖 3 是土壤農(nóng)桿菌中用于攜帶目的基因的 Ti 質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)分析回答問題：

（1）若圖 1 所示 DNA 片段是利用徑柳匙葉草的 DNA 直接獲得的，則該獲取目的基因的方法為___________

（2）不能在徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細(xì)胞中獲得 TaNHX2 基因的 mRNA，其原因是______________

（3）若用 BamH I 切割圖 1 所示的 DNA 片段，獲得目的基因，則需選用____切割圖 3所示質(zhì)粒，以便構(gòu)建基因表達(dá)載體，該方案的缺陷是________。故切割圖 1 所示 DNA 片段的最佳方案是選用____酶。

（4）用上述最佳方案構(gòu)建基因表達(dá)載體，所得重組質(zhì)粒________ (選填“能” “ 不能”或“不一能”) 被BamH I切割。

（5）圖 3 中，質(zhì)粒上的抗生素抗性基因的作用是 ___________________

（6）為了檢測(cè)技術(shù)成果，科研工作者將轉(zhuǎn)基因棉花種植在鹽堿地、觀察其生長(zhǎng)狀況，這屬于_______水平的檢測(cè)

Answer 1

【答案】從基因文庫中獲取 基因的選擇性表達(dá)（徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細(xì)胞中TaNHX2基因不能表達(dá)） Sau3A I 出現(xiàn)目的基因和質(zhì)粒的自我環(huán)化、目的基因在質(zhì)粒上的連接方向不確定 EcoRI和BamH I 不一定能 以便篩選出含有目的基因的受體細(xì)胞 個(gè)體

【解析】

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：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）目的基因的獲取方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。利用徑柳匙葉草的 DNA 直接獲得目的基因的方法為從基因文庫中獲取。

（2）徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細(xì)胞中TaNHX2基因不能表達(dá)，故不能在徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細(xì)胞中獲得 TaNHX2 基因的 mRNA。

（3）由圖2分析可知，Sau3A I與BamH I切后露出的黏性末端相同，故若用 BamH I 切割圖 1 所示的 DNA 片段獲得目的基因，則需選用Sau3A I切割圖 3所示質(zhì)粒，以便構(gòu)建基因表達(dá)載體，該方案由于切出后的目的基因和質(zhì)粒兩端的黏性末端相同，故容易出現(xiàn)目的基因和質(zhì)粒的自我環(huán)化、目的基因在質(zhì)粒上的連接方向不確定的缺陷。為了防止目的基因和質(zhì)粒的自我環(huán)化和反接，可選用EcoRI和BamH I同時(shí)切割圖 1 所示 的DNA 片段。

（4）用EcoRI和BamH I切出的黏性末端再用DNA連接酶連接在一起形成的序列不一定還是BamH I識(shí)別的序列，故所得重組質(zhì)粒不一能被BamH I切割。

（5）圖 3 中質(zhì)粒上的抗生素抗性基因?qū)儆跇?biāo)記基因，其作用是篩選出含有目的基因的受體細(xì)胞。

（6）將轉(zhuǎn)基因棉花種植在鹽堿地、觀察其生長(zhǎng)狀況屬于個(gè)體水平的檢測(cè)。