Question

【題目】高溫脅迫是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素之一，高溫逆境會(huì)使番茄的生長(zhǎng)發(fā)育受到限制，轉(zhuǎn)入codA基因的番茄對(duì)高溫的耐受性大于野生型番茄。

（1）如圖為質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶酶切圖譜。codA基因不含圖中限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列。為使PCR技術(shù)擴(kuò)增的codA基因能重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的codA基因兩端需分別引入______和______不同限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別序列。

（2）制備番茄的原生質(zhì)體時(shí)，在______環(huán)境下用酶解法處理番茄的根尖、葉片等細(xì)胞。

（3）導(dǎo)入目的基因的番茄細(xì)胞經(jīng)______形成愈傷組織，通過(guò)調(diào)過(guò)______可以從這種愈傷組織誘導(dǎo)出芽和根的頂端分生組織，由此再生出新的植株。

（4）番茄的培養(yǎng)細(xì)胞在長(zhǎng)期培養(yǎng)中，其胚胎發(fā)生和器官形成能力下降，可能原因有______（寫出2點(diǎn)即可）。

（5）種植業(yè)和畜牧業(yè)是人類食物生產(chǎn)系統(tǒng)的兩大支柱，兩者結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要按照______規(guī)律進(jìn)行綜合優(yōu)化，使系統(tǒng)從總體上獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。

Answer 1

【答案】NdeI BamHI 0.5-0.6mol/LD甘露醇溶液 脫分化 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的適當(dāng)配比 染色體畸變、細(xì)胞核變異、非整倍體產(chǎn)生；細(xì)胞或組織中激素平衡被打破、細(xì)胞對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)的敏感性改變；缺乏成胚性的細(xì)胞系 生態(tài)與經(jīng)濟(jì)

【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：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）根據(jù)啟動(dòng)子和終止子的作用可知，目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動(dòng)子和終止子之間。圖中看出，兩者之間存在于三種限制酶切點(diǎn)，但是由于Xbal在質(zhì)粒上不止一個(gè)酶切位點(diǎn)，因此為使PCR擴(kuò)增的codA基因重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的codA基因兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ限制酶的識(shí)別序列。

（2）根據(jù)滲透原理，制備番茄的原生質(zhì)體時(shí)，在0.5-0.6mol/LD甘露醇溶液環(huán)境下用酶解法處理番茄的根尖、葉片等細(xì)胞。

（3）導(dǎo)入目的基因的番茄細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，通過(guò)調(diào)過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的適當(dāng)配比可以從這種愈傷組織誘導(dǎo)出芽和根的頂端分生組織，由此再生出新的植株。

（4）番茄的培養(yǎng)細(xì)胞在長(zhǎng)期培養(yǎng)中，其胚胎發(fā)生和器官形成能力下降，可能原因有染色體畸變、細(xì)胞核變異、非整倍體產(chǎn)生；細(xì)胞或組織中激素平衡被打破、細(xì)胞對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)的敏感性改變；缺乏成胚性的細(xì)胞系等。

（5）種植業(yè)和畜牧業(yè)是人類食物生產(chǎn)系統(tǒng)的兩大支柱，兩者結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要按照生態(tài)與經(jīng)濟(jì)規(guī)律進(jìn)行綜合優(yōu)化，使系統(tǒng)從總體上獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。