Question

【題目】EβF是薄荷產(chǎn)生的一種信息素，可驅(qū)散蚜蟲并吸引蚜蟲的天敵。天然農(nóng)作物小麥不能產(chǎn)生EβF，但可以通過基因工程制備含EβF合成酶基因的轉(zhuǎn)基因抗蚜麥。下圖1為EβF合成酶基因合成的部分過程及質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)，圖2為相關(guān)限制酶的識(shí)別位點(diǎn)。回答下列問題：

（1）圖1中獲取目的基因的方法屬于__________， 若利用PCR技術(shù)對(duì)EβF合成酶基因進(jìn)行擴(kuò)增，在PCR反應(yīng)體系中除DNA模板外， 還應(yīng)加入_________________。

（2）分析圖1和圖2，切割目的基因和質(zhì)粒的最佳方案是選擇限制酶_____________，得到的重組質(zhì)粒除了含有圖中的結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)具有______________________等。

（3）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入小麥幼胚細(xì)胞使用的方法是________________________。

（4）轉(zhuǎn)基因抗蚜麥推廣種植后可能引發(fā)的安全性問題是____________________。

Answer 1

【答案】反轉(zhuǎn)錄法或人工化學(xué)合成 Taq酶、引物、4種脫氧核苷酸和緩沖液 NsiⅠ、PstⅠ和XhoⅠ 啟動(dòng)子、終止子和復(fù)制原點(diǎn) 基因槍法（或農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法） 影響生物多樣性、目的基因向其他生物擴(kuò)散、改變現(xiàn)有生態(tài)結(jié)構(gòu)

【解析】

基因工程的操作步驟：獲取目的基因（基因文庫(kù)、PCR、人工合成）；構(gòu)建基因表達(dá)載體（含標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、目的基因、復(fù)制原點(diǎn)等）；把目的基因?qū)�入受體細(xì)胞（顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法、鈣離子處理法）；目的基因的檢測(cè)和鑒定（分子水平和個(gè)體水平檢測(cè)，前者包括DNA分子雜交、分子雜交和抗原抗體雜交；后者如抗蟲抗病接種實(shí)驗(yàn)）。

（1）圖1中首先獲取EβF合成酶的mRNA，在通過逆轉(zhuǎn)錄合成EβF合成酶基因，且在該基因的兩端加上相應(yīng)的限制酶識(shí)別序列，該方法為反轉(zhuǎn)錄法或人工化學(xué)合成目的基因。若利用PCR技術(shù)對(duì)EβF合成酶基因進(jìn)行擴(kuò)增，在PCR反應(yīng)體系中需要加入DNA模板、Taq酶、引物、4種脫氧核苷酸和緩沖液。

（2）根據(jù)圖1和圖2可知，質(zhì)粒上的標(biāo)記基因內(nèi)部含有SalⅠ識(shí)別序列，故不能選擇該酶進(jìn)行切割，應(yīng)該選擇PstⅠ和XhoⅠ對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行切割，因?yàn)?/span>NsiⅠ和PstⅠ切割的黏性末端相同，故可以用NsiⅠ和PstⅠ對(duì)目的基因切割，即切割目的基因和質(zhì)粒的最佳方案是選擇限制酶NsiⅠ、PstⅠ和XhoⅠ，得到的重組質(zhì)粒除了含有圖中的結(jié)構(gòu)如目的基因、標(biāo)記基因外，還應(yīng)具有啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)等。

（3）可以用基因槍法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入小麥幼胚細(xì)胞。

（4）轉(zhuǎn)基因抗蚜麥推廣種植后可能影響生物多樣性、目的基因向其他生物擴(kuò)散、改變現(xiàn)有生態(tài)結(jié)構(gòu)等。