Question

【題目】科學家利用土壤農(nóng)桿菌把編碼霍亂毒素的無毒性β鏈的基因轉(zhuǎn)移到苜蓿細胞，再將其培養(yǎng)成幼苗。動物食用這種苜蓿苗后，霍亂毒素β鏈很快被喉、腸胃等部位的分泌性粘液細胞吸收，從而刺激特異性抗體的大量產(chǎn)生，使機體獲得對霍亂的免疫。其具體過程如下：

⑴從高效表達霍亂毒素β鏈的生物體中提取mRNA，通過____獲得____用于PCR擴增，可得到大量含有霍亂毒素β鏈基因的DNA片段。PCR時需設計一對與霍亂毒素β鏈基因兩端序列互補配對的引物（引物1和引物2），為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當?shù)?/span>____位點。設計引物時需要避免引物之間____而造成引物自連。

⑵將目的基因插入到土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的____上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化，目的基因就能整合到苜蓿細胞的染色體DNA上，構(gòu)建基因表達載體的目的是____。

⑶Ti質(zhì)粒上有一個tms片段能促進生長素的大量合成，在對Ti質(zhì)粒改造時應____，以防苜蓿體內(nèi)生長素濃度過高而抑制苜蓿生長。

⑷欲檢測苜蓿細胞內(nèi)是否具有霍亂毒素β鏈，在分子水平上檢測的方法是從轉(zhuǎn)基因的苜蓿細胞中提取蛋白質(zhì)，進行____。

Answer 1

【答案】逆轉(zhuǎn)錄 cDNA 限制性核酸內(nèi)切酶酶切 堿基互補配對 T-DNA 使目的基因在宿主細胞中穩(wěn)定地復制并表達 將該片段去除 抗原﹣抗體雜交

【解析】

本題以“圖文結(jié)合”為情境，考查學生對基因工程的基本操作程序等相關知識的識記和理解能力，以及識圖分析能力。

(1) 采用逆轉(zhuǎn)錄法獲取霍亂毒素β鏈基因（目的基因）并利用PCR技術對其進行擴增時，首先從高效表達霍亂毒素β鏈的生物體中提取mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA，其次是將cDNA進行PCR擴增。在進行PCR擴增時需要設計一對與霍亂毒素β鏈基因兩端序列互補配對的引物。因霍亂毒素β鏈基因兩端插入了引物，因此在構(gòu)建重組質(zhì)粒時，要在引物中增加適當?shù)南拗菩院怂醿?nèi)切酶的酶切位點，以保證目的基因（霍亂毒素β鏈基因）完整地插入到重組質(zhì)粒中。設計引物時，需要避免引物之間堿基互補配對，否則會造成引物自連，導致目的基因無法插入到重組質(zhì)粒中。

(2) 利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入苜蓿細胞的原生質(zhì)體中，需將目的基因插入到土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上。構(gòu)建基因表達載體的目的是使目的基因在宿主細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。

(3) 由于Ti質(zhì)粒上有一個tms片段能促進生長素的大量合成，而生長素濃度過高會抑制苜蓿生長，所以在對Ti質(zhì)粒改造時應將該片段去除，以防止苜蓿體內(nèi)生長素濃度過高而抑制苜蓿生長。

(4) 欲檢測苜蓿細胞內(nèi)是否具有霍亂毒素β鏈，即“檢測目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)”，在分子水平上應采用抗原﹣抗體雜交技術從轉(zhuǎn)基因的苜蓿細胞中提取蛋白質(zhì)，進行檢測。