Question

14．請回答下列有關轉基因抗病毒馬鈴薯的問題：
（1）獲取病毒基因常用的方法有從基因文庫中獲取、利用PCR擴增、化學方法人工合成等（寫出兩個即可）．
（2）獲得是轉基因馬鈴薯的核心操作是構建基因表達載體，其中與調節抗病毒基因轉錄的有關部分是
啟動子、終止子．
（3）利用農桿菌轉化法將抗病毒基因導入馬鈴薯，需要首先將重組的載體導入農桿菌，在將之與切成小圓片的馬鈴薯葉片進行培養，農桿菌侵染植物細胞后，這時插入在Ti質粒上的T-DNA中的抗病毒基因可以轉移至受體細胞，并整合到馬鈴薯的染色體DNA上．整合的過程一般發生在細胞有絲分裂的間期．
（4）將共同培養后的馬鈴薯葉片轉移至特定的培養基上，在生長素和細胞分裂素（填激素名稱）的協同調控作用下，經過脫分化形成愈傷組織，再分化得到胚狀體或叢芽．對獲得的植株進行個體生物學水平鑒定的做法是進行抗病毒的接種實驗．

Answer 1

分析 1、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．
2、植物組織培養過程是：離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成根、芽，最終形成植物體．植物組織培養依據的原理是植物細胞的全能性．植物組織培養需要離體培養、無菌條件，植物激素（生長素和細胞分裂素）、一定的營養條件、維持適宜的溫度和一定的光照條件等．
2、農桿菌轉化法的轉化過程：目的基因插人Ti質粒的T-DNA上→轉入農桿菌→導入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩定維持和表達．
3、不同生物目的基因導入的方法不同，每種方法都有利有弊．目的基因導入植物細胞常用的方法是農桿菌轉化法，該方法比較經濟有效，還有基因槍法和花粉管通道法；目的基因導入動物細胞常用的方法是顯微注射法；大腸桿菌細胞最常用的轉化方法就是用鈣離子處理細胞，使細胞的生理狀態發生改變，完成轉化過程．

解答 解：（1）獲取病毒基因常用的方法有從基因文庫中獲取、利用PCR擴增、化學方法人工合成等．
（2）啟動子是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質．終止子也是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的尾端，能夠終止基因的轉錄過程．
（3）利用農桿菌轉化法將抗病毒基因導入馬鈴薯，需要首先將重組的載體導入農桿菌，在將之與切成小圓片的馬鈴薯葉片進行培養，農桿菌侵染植物細胞后，這時插入在Ti質粒上的T-DNA中的抗病毒基因可以轉移至受體細胞，并整合到馬鈴薯的染色體DNA上．由于分裂期時染色體高度螺旋，因此整合的過程一般發生在細胞有絲分裂的間期．
（4）將共同培養后的馬鈴薯葉片轉移至特定的培養基上，在生長素和細胞分裂素的協同調控作用下，經過脫分化形成愈傷組織，再分化得到胚狀體或叢芽．對獲得的植株進行個體生物學水平鑒定的做法是進行抗病毒的接種實驗．
故答案為：
（1）從基因文庫中獲取、利用PCR擴增、化學方法人工合成等
（2）啟動子、終止子
（3）農桿菌     T-DNA    染色體DNA     間
（4）生長素和細胞分裂素    愈傷組織   進行抗病毒的接種實驗

點評 本題考查了植物組織培養和基因工程的操作步驟等相關知識，意在考查考生的識記能力和知識網絡構建的能力，難度適中．基因工程是考查的重點知識，與細胞工程、胚胎工程等現代生物技術都有一定聯系．農桿菌的特點：易感染雙子葉植物和裸子植物，對單子葉植物沒有感染力；Ti質粒的T-DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體上．