Question

【題目】草莓營養(yǎng)價值高且有多種保健功效，卻易受病毒感染。常采用兩種方法培育草莓新品種：①將草莓輕型黃邊病毒的外殼蛋白基因（SMYELV-CP）導(dǎo)入草莓基因組中培育轉(zhuǎn)基因抗病毒草莓；②培育草莓脫毒苗。請回答下列問題：

（1）在培育轉(zhuǎn)基因抗病毒草莓過程中，為保證SMYELV-CP的正常表達(dá)，基因表達(dá)載體上SMYELV-CP的首端應(yīng)含有__________，能被受體細(xì)胞的RNA聚合酶所識別，以便催化_______________過程。

（2）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常采用________________。需先用Ca2+溶液處理，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種狀態(tài)細(xì)胞稱為________________細(xì)胞。

（3）獲得的轉(zhuǎn)基因草莓植株是否具有抗黃邊病毒的特性，往往需要進(jìn)行個體生物學(xué)水平鑒定，其實驗思路是_____________________________。

（4）若要培育草莓脫毒苗，通常采取植株莖尖或根尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，原因是__________。

（5）我國西北一些地區(qū)曾大量種植草莓，后卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，但由于降雨量少，致使許多地方的楊樹長成半死不活的“小老頭”狀，結(jié)果防護林成了殘敗的“灰色長城”，其失敗的原因主要是違背了生態(tài)工程的_______________原理。

Answer 1

【答案】啟動子??? 轉(zhuǎn)錄??? 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法??? 感受態(tài)??? 對轉(zhuǎn)基因草莓植株和未轉(zhuǎn)基因草莓植株進(jìn)行輕型黃邊病毒接種實驗，觀察并比較兩者抗病毒的情況??? 莖尖或根尖的病毒極少，甚至無病毒??? 協(xié)調(diào)與平衡???

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：

（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)�入動物�?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）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

生態(tài)工程的基本原理有：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理和系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。

（1）在培育轉(zhuǎn)基因抗病毒草莓過程中，通常使基因表達(dá)載體中SMYELV-CP基因的首端含有啟動子，以保證SMYELV-CP在受體細(xì)胞中的正常表達(dá)，因為啟動子能被受體細(xì)胞的RNA聚合酶所識別，從而催化目的基因的轉(zhuǎn)錄過程。

（2）常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞。將目的基因?qū)�入農(nóng)桿菌之前，需先用Ca2+溶液處理農(nóng)桿菌，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種狀態(tài)細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞。

（3）為鑒定獲得的轉(zhuǎn)基因草莓植株是否具相應(yīng)的性狀，需要進(jìn)行個體生物學(xué)水平鑒定，鑒定方法為：對轉(zhuǎn)基因草莓植株和未轉(zhuǎn)基因草莓植株同時進(jìn)行輕型黃邊病毒接種實驗，觀察并比較兩者抗病毒的情況。

（4）培育草莓脫毒苗需要用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性，因為莖尖或根尖的病毒極少，甚至無病毒，所以在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時，要取植株莖尖或根尖進(jìn)行組織培養(yǎng)從而培育無毒苗。

（5）在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡是必須要考慮的問題，如我國西北一些地區(qū)曾大量種植草莓，后卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，但由于降雨量少，致使許多地方的楊樹長成半死不活的“小老頭”狀，結(jié)果防護林成了殘敗的“灰色長城”，這顯示出沒有充分考慮楊樹與當(dāng)?shù)丨h(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡問題，從而導(dǎo)了生態(tài)工程的慘敗。