Question

【題目】青蒿素是最有效的抗瘧疾藥物成分，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，改造過(guò)程用到的部分結(jié)構(gòu)如圖。

（1）科學(xué)家利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化黃花蒿愈傷組織細(xì)跑的過(guò)程中，需添加酚類(lèi)化合物，其目的是______________________。

（2）圖中結(jié)構(gòu)P、T是基因成功轉(zhuǎn)錄的保證，其中結(jié)構(gòu)P的作用是____________________________；從基因表達(dá)載體的組成上分析圖中還缺少標(biāo)記基因，標(biāo)記基因的作用是____________________。

（3）在獲得轉(zhuǎn)基因的冠癭組織過(guò)程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)常使用兩種能產(chǎn)生不同黏性末端的限制酶對(duì)目的基因的兩端和載體分別進(jìn)行切割，這樣做的好處是_______________________。

（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_____________________。

Answer 1

【答案】吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞，有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化 RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位 鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái) 可以避免目的基因和運(yùn)載體的自身連接成環(huán)和反向連接 tms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)

【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(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。

（1）利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過(guò)程中，需添加酚類(lèi)物質(zhì)，其目的是吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞，有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化。

（2）一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等。圖中結(jié)構(gòu)P、T是基因成功轉(zhuǎn)錄的保證，由于T是終止子，則結(jié)構(gòu)P是啟動(dòng)子。啟動(dòng)子的作用是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。

（3）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，可用一種或者多種限制酶進(jìn)行切割。為了避免目的基因和運(yùn)載體的自身連接成環(huán)和反向連接，一般選用兩種限制酶分別對(duì)目的基因、運(yùn)載體進(jìn)行切割。

（4）圖中結(jié)構(gòu)屬于目的基因的是tms和tmr，分別編碼產(chǎn)物控制合成生長(zhǎng)素和編碼產(chǎn)物控制合成細(xì)胞分裂素。促進(jìn)了冠癭組織的生長(zhǎng)，所以與愈傷組織相比，冠癭組織的生長(zhǎng)速度更快。