Question

15．研究人員將抗鹽基因轉入普通煙草培育出抗鹽煙草，該過程所用的質粒與含抗鹽基因的DNA上相關限制酶的酶切位點分別如圖1、圖2所示．限制性核酸內切酶BamHI、BclⅠ、Sau3AⅠ、HindⅢ，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為G^↓GATCC、T^↓GATCA、^↓GATC、A^↓AGCTT．圖3表示該過程中利用含目的基因的農桿菌進行轉化作用的示意圖．請回答下列問題．

 （1）圖1質粒中沒有標注出來的基本結構是復制原點．
（2）用圖中質粒和目的基因構建基因表達載體時，應選用限制酶BamHI切割質粒，選用Sau3AI（或BamHI、Sau3AI）限制酶切割含目的基因的DNA片段．限制酶切斷的是DNA分子中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（3）將上述切開的質粒與目的基因混合，加入DNA連接酶連接后，導入受體受體細胞，受體細胞的類型（對兩種抗生素表現出抗性R或敏感性S）包含①②④（不考慮基因突變）．
①X^R、Y^R      ②X^R、Y^S       ③X^S、Y^R      ④X^S、Y^S
（4）圖3過程①（填序號）中發生了基因重組，過程②、③所用的培養基中，通常要調控好生長素和細胞分裂素兩類激素的比例．
（5）從個體水平鑒定抗鹽轉基因煙草是否培育成功的方法是用一定濃度鹽水澆灌轉基因幼苗或將其移栽到鹽堿地中觀察其生長狀態．

Answer 1

分析 基因工程技術的基本步驟：
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：（1）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．（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）質粒作為運載體，需要具有標記基因、限制酶切割位點、啟動子和終止子等，圖中沒有顯示復制原點．
（2）目的基因應位于啟動子和終止子之間，根據圖中箭頭可知，目的基因應該在右側的限制酶切割位點插入，為了防止目的基因和運載體的定向連接，不采用同種限制酶，即不用圖中的HindⅢ，破壞Y抗生素基因更加有利于目的基因的檢測與鑒定，因此應選用限制酶BamHI切割質粒，選用Sau3AI（或BamHI、Sau3AI）限制酶切割含目的基因的DNA片段．限制酶切斷的是DNA分子中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（3）由于將上述切開的質粒與目的基因混合，加入DNA連接酶連接后，可能產生三種結果：普通質粒、重組質粒、目的基因自身環化結構，因此導入受體受體細胞，導入普通質粒的將表現為①X^R、Y^R；導入重組質粒的將表現為②X^R、Y^S；導入目的基因環化結構的將表現為④X^S、Y^S．
（4）圖3過程①表示農桿菌轉化法，該過程中農桿菌中的T-DNA整合到煙草細胞的染色體上，發生了基因重組，過程②、③所用的培養基中，通常要調控好生長素和細胞分裂素兩類激素的比例．
（5）從個體水平鑒定抗鹽轉基因煙草是否培育成功的方法是用一定濃度鹽水澆灌轉基因幼苗或將其移栽到鹽堿地中觀察其生長狀態．
故答案為：
（1）復制原點
（2）BamHISau3AI（或BamHI、Sau3AI）磷酸二酯
（3）①②④
（4）①生長素和細胞分裂素
（5）用一定濃度鹽水澆灌轉基因幼苗或將其移栽到鹽堿地中觀察其生長狀態

點評 本題以“抗鹽煙草”為題材，考查基因工程和植物細胞工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，識記植物組織培養的原理及應用，能結合題中信息準確答題．