Question

13．我國科學家張道遠先生通過從耐旱灌木白花檉柳中克隆得到TSOD基因，利用轉基因技術轉化到棉花中，獲得了具備更強抗旱性的T₄代轉基因棉花株系．下圖為轉基因抗旱棉花的培育過程示意圖，請據圖回答下列問題：

（1）①過程表示用PCR技術擴增目的基因，該過程使用到的酶是熱穩定DNA聚合酶．
（2）步驟③一般用Ca²⁺（或CaCl₂）處理農桿菌，使其易吸收周圍環境中的DNA分子．除圖中所示的農桿菌轉化法外，還可采用花粉管通道法（基因槍法）方法將基因導入植物細胞．
（3）外植體培養成為試管苗的過程采用了植物組織培養技術，利用了植物細胞的全能性的原理，步驟⑤⑥表示脫分化、再分化．
（4）用兩種限制酶XbaI和SacI（兩種酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，獲得含目的基因的片段．若利用該片段構建基因表達載體，應選用圖中的何種Ti質粒？甲

（5）為了確定抗旱轉基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素標記的抗旱基因（TSOD基因、目的基因）作探針進行分子水平鑒定，再移栽到干旱土地中進行個體水平鑒定棉花植株的抗旱性．

Answer 1

分析 分析圖，可知①是獲取目的基因，②是構建基因表達載體，③導入目的基因，④用目的農桿菌感染植物細胞，并轉化目的基因，⑤是脫分化，⑥是再分化，⑤⑥是利用植物組織培養技術將細胞培養成完整植株的過程．

解答 解：（1）①過程表示用PCR技術擴增目的基因，PCR技術中利用高溫解鏈，因此不需要解旋酶，但是需要熱穩定性的DNA聚合酶．
（2）步驟③中將重組質粒導入農桿菌，一般用Ca²⁺處理農桿菌，使其變為感受態，易吸收周圍環境中的DNA分子．將目的基因導入植物細胞有農桿菌轉化法、基因槍法等．
（3）外植體培養成為試管苗常采用植物組織培養技術，該技術能夠體現植物細胞的全能性的，步驟⑤⑥分別表示脫分化、再分化．
（4）用兩種限制酶XbaI和SacI（兩種酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，獲得含目的基因的片段．
甲、該Ti質粒中含有限制酶XbaI和SacI的切割位點，且用這兩種酶切割可將目的基因插入T-DNA中，甲正確；
乙、該Ti質粒中不含限制酶SacI的切割位點，乙錯誤；
丙、該Ti質粒中含有限制酶XbaI和SacI的切割位點，但用這兩種酶切割不會將目的基因插入T-DNA中，丙錯誤；
丁、該Ti質粒中不含限制酶XbaI的切割位點，丁錯誤．
故選：甲．
（5）為了確定抗旱轉基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素標記的抗旱基因（TSOD基因、目的基因）作探針進行分子水平鑒定，再移栽到干旱土地中進行個體水平鑒定棉花植株的抗旱性．
故答案為：
（1）PCR技術　熱穩定DNA聚合酶
（2）Ca²⁺（或CaCl₂） 　花粉管通道法（基因槍法）
（3）植物組織培養　植物細胞的全能性　  脫分化   再分化
（4）甲
（5）抗旱基因（TSOD基因、目的基因）　移栽到干旱土地中

點評 本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的操作工具、操作步驟，掌握各步驟中需要注意的細節問題，能結合所學的知識準確答題．