Question

【題目】草甘膦作為除草劑會(huì)把普通大豆植株和雜草一塊殺死。科研小組從大腸桿菌中提取抗草甘膦基因（抗草甘膦基因控制合成的酶能使轉(zhuǎn)基因植物對(duì)草甘膦不敏感，能忍受更高劑量的草甘膦而不被殺死）導(dǎo)入到大豆體內(nèi)而獲取抗草甘膦轉(zhuǎn)基因大豆。回答下列問題：

（1）獲取目的基因時(shí)，可從大腸桿菌中提取抗草甘膦基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，然后合成cDNA。利用mRNA合成cDNA的過程稱作______，與大腸桿菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA合成的cDNA中不具有________、終止子等核苷酸序列。

（2）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要把抗草甘膦基因插人到土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，原因是________； 將目的基因插入到T-DNA中用到的工具酶有________把含有抗草甘膦基因的土壤農(nóng)桿菌與大豆細(xì)胞混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基中加入草甘膦，其目的是__________。

（3）成功導(dǎo)入抗草甘膦基因的大豆細(xì)胞可通過_______技術(shù)培育出轉(zhuǎn)基因植株，此過程依據(jù)的生物學(xué)原理是_______________________________。

（4）為避免轉(zhuǎn)基因大豆植株中抗草甘膦基因通過花粉對(duì)其他近緣作物造成污染，上述基因工程中可考慮將目的基因?qū)�人到大豆�?xì)胞的_________（填“細(xì)胞核”或“葉綠體”或“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”）中。

Answer 1

【答案】逆轉(zhuǎn)錄 啟動(dòng)子 T－DNA可轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中，并能整合到染色體DNA上 限制酶和DNA連接酶 檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入大豆細(xì)胞 植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞具有全能性 葉綠體

【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—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）以目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA（cDNA），然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲取所需的基因，是基因工程中獲取目的基因的重要方法之一。與大腸桿菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA逆轉(zhuǎn)錄合成的cDNA中不含非編碼區(qū)（包含啟動(dòng)子和終止子）。

（2）T-DNA可轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中，并能整合到染色體DNA上，根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將其插入植物細(xì)胞中染色體的DNA上。將目的基因插入到T-DNA中需要用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，然后用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行連接。把含有抗草甘膦基因的土壤農(nóng)桿菌與大豆細(xì)胞混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基中加入草甘膦，只有導(dǎo)入目的基因的大豆細(xì)胞才能在此培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)，故其目的是檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入大豆細(xì)胞。

（3）將抗草甘膦基因的大豆細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株，原理是植物細(xì)胞的全能性，該過程稱之為植物組織培養(yǎng)。

（4）葉綠體遺傳表現(xiàn)為母系遺傳，目的基因不會(huì)通過花粉傳遞而在下一代中顯現(xiàn)出來，故上述基因工程中可考慮將目的基因?qū)�人到大豆�?xì)胞的葉綠體中。