Question

14．目前栽培的主要香蕉品種是三倍體或多倍體，不結種子，因此無性繁殖成了主要種植方式．長期以來，香蕉生產遭受病害的嚴重威脅，制約了其發展．為提高其產量，某生物小組利用轉基因技術培育抗病香蕉．培育過程如圖所示：

（1）獲得抗病基因后，常利用PCR技術進行擴增，該技術的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據這一序列合成引物．該技術需要的酶是Taq（熱穩定的DNA聚合酶）酶．
（2）將目的基因導入植物細胞常用的方法有多種，圖中所示方法為農桿菌轉化法．欲檢測轉基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因，可采用DNA分子雜交技術．
（3）培養基中的卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細胞的生長，欲利用該培養基篩選已導入抗病基因的香蕉細胞，應使基因表達載體A中含有抗卡那霉素基因（或答卡那霉素抗性基因），作為標記基因．
（4）香蕉的抗病性狀主要存在野生的二倍體香蕉品種中，但絕大多數香蕉抗病性狀的分子背景尚不清楚．小組同學認為還可以利用植物體細胞雜交技術將三倍體香蕉體細胞與二倍體香蕉體細胞進行融合培育抗病香蕉，該技術常用的化學誘導劑是聚乙二醇（PEG）．

Answer 1

分析 1、分析圖解：根據圖示，SmaⅠ限制酶的切割位點位于目的基因上，選用限制酶切割時不能破壞抗病基因，所以應選用PstⅠ和EcoRⅠ對含有抗病基因的DNA和質粒進行切割．
植物基因工程利用了植物組織培養技術，圖中①表示脫分化，②表示再分化，并且該過程中只進行有絲分裂．
2、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因．
啟動子是RNA聚合酶特異性識別和結合的DNA序列，是基因的一個組成部分，控制基因表達（轉錄）的起始時間和表達的程度．
終止子是給予RNA聚合酶轉錄終止信號的DNA序列．
3、目的基因分子水平上的檢測：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．

解答 解：（1）利用PCR技術擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，再依據這一序列合成引物，該過程需要的酶是熱穩定的DNA聚合酶．
（2）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，圖中采用的是最常用的農桿菌轉化法．可采用DNA分子雜交技術檢測轉基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因．
（3）卡那霉素能抑制香蕉愈傷組織細胞的生長，欲利用該培養基篩選已導入抗病基因的香蕉細胞，應使基因表達載體A中含有抗卡那霉素基因，以此作為標記基因．
（4）可以利用植物體細胞雜交技術將三倍體香蕉體細胞與二倍體香蕉體細胞進行融合培育抗病香蕉，該技術常用的化學誘導劑是聚乙二醇（PEG）．
故答案為：
（1）PCR          引物       Taq（熱穩定的DNA聚合酶）
（2）農桿菌轉化法      DNA分子雜交
（3）抗卡那霉素基因（或答卡那霉素抗性基因）
（4）植物體細胞雜交      聚乙二醇（PEG）

點評 本題考查了植物基因工程的相關知識，考生要能夠分析圖解判斷使用的限制酶種類，原則是不能破壞目的基因；識記基因結構中啟動子和終止子的生理作用；識記目的基因檢測與鑒定的方法；識記植物組織培養的過程及細胞的分裂方式，屬于考綱中識記、理解層次的要求．