Question

【題目】徑柳匙葉草種泌鹽植物，科研工作者將徑柳匙葉草液泡膜 Na+/K+逆向轉運蛋白基因(TaNHX2 基因)轉移到棉花細胞內，獲得了轉基因耐鹽棉花新品種，圖 1 是獲取的含有目的基因的 DNA 片段，Sau3A I、 EcoR I、BamH I 為三種限制酶，圖中箭頭所指為三種酶的切點；圖 2 是三種限制酶的識別序列與酶切位點示意圖；圖 3 是土壤農桿菌中用于攜帶目的基因的 Ti 質粒結構示意圖，請分析回答問題：

（1）若圖 1 所示 DNA 片段是利用徑柳匙葉草的 DNA 直接獲得的，則該獲取目的基因的方法為___________

（2）不能在徑柳匙葉草根尖分生區細胞中獲得 TaNHX2 基因的 mRNA，其原因是______________

（3）若用 BamH I 切割圖 1 所示的 DNA 片段，獲得目的基因，則需選用____切割圖 3所示質粒，以便構建基因表達載體，該方案的缺陷是________。故切割圖 1 所示 DNA 片段的最佳方案是選用____酶。

（4）用上述最佳方案構建基因表達載體，所得重組質粒________ (選填“能” “ 不能”或“不一能”) 被BamH I切割。

（5）圖 3 中，質粒上的抗生素抗性基因的作用是 ___________________

（6）為了檢測技術成果，科研工作者將轉基因棉花種植在鹽堿地、觀察其生長狀況，這屬于_______水平的檢測

Answer 1

【答案】從基因文庫中獲取 基因的選擇性表達（徑柳匙葉草根尖分生區細胞中TaNHX2基因不能表達） Sau3A I 出現目的基因和質粒的自我環化、目的基因在質粒上的連接方向不確定 EcoRI和BamH I 不一定能 以便篩選出含有目的基因的受體細胞 個體

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：

分子水平上的檢測：

①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；

②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。

個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）目的基因的獲取方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。利用徑柳匙葉草的 DNA 直接獲得目的基因的方法為從基因文庫中獲取。

（2）徑柳匙葉草根尖分生區細胞中TaNHX2基因不能表達，故不能在徑柳匙葉草根尖分生區細胞中獲得 TaNHX2 基因的 mRNA。

（3）由圖2分析可知，Sau3A I與BamH I切后露出的黏性末端相同，故若用 BamH I 切割圖 1 所示的 DNA 片段獲得目的基因，則需選用Sau3A I切割圖 3所示質粒，以便構建基因表達載體，該方案由于切出后的目的基因和質粒兩端的黏性末端相同，故容易出現目的基因和質粒的自我環化、目的基因在質粒上的連接方向不確定的缺陷。為了防止目的基因和質粒的自我環化和反接，可選用EcoRI和BamH I同時切割圖 1 所示 的DNA 片段。

（4）用EcoRI和BamH I切出的黏性末端再用DNA連接酶連接在一起形成的序列不一定還是BamH I識別的序列，故所得重組質粒不一能被BamH I切割。

（5）圖 3 中質粒上的抗生素抗性基因屬于標記基因，其作用是篩選出含有目的基因的受體細胞。

（6）將轉基因棉花種植在鹽堿地、觀察其生長狀況屬于個體水平的檢測。