Question

2．某農桿菌質粒上有SalⅠ、HindⅡ、BamHⅠ三種限制酶切割位點，同時還含有抗四環素基因和抗氨芐青霉素基因．利用此質粒獲得轉基因抗鹽煙草的過程如圖所示，請回答下列問題：
（1）從基因文庫中獲得的抗鹽基因可用PCR技術進行擴增．將抗鹽基因導入煙草細胞內，使煙草植株產生抗鹽性狀，這種新性狀的產生所依據的原理是基因重組，如果將抗鹽基因直接導入煙草細胞，一般情況下，培育出的煙草植株不具有抗鹽特性，原因是抗鹽基因在煙草細胞中不能復制和轉錄．
（2）圖中構建重組質粒時，應選用SalⅠ和HindⅢ酶對農桿菌質粒和含抗鹽基因的DNA進行切割，以保證重組DNA序列的唯一性．
（3）在重組質粒中，除抗鹽基因外，還必須有啟動子、終止子和標記基因等，其中啟動子的作用是RNA聚合酶識別和結合的位點并驅動基因轉錄出mRNA，標記基因的作用是鑒定受體細胞中是否含有目的基因并篩選出含目的基因的受體細胞．
（4）用含重組質粒的土壤農桿菌感染煙草細胞后，可采用DNA分子雜交技術檢測煙草細胞的染色體DNA上是否插入了抗鹽基因，采用抗原-抗體雜交技術檢測抗鹽基因是否在轉基因煙草細胞中表達．
（5）為了進一步確定抗鹽煙草是否培育成功，需要對轉基因抗鹽草幼苗用一定濃度的鹽水澆灌方法從個體生物學水平上鑒定煙草植株的耐鹽性．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：質粒和含抗鹽基因的DNA片段上均有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制性核酸內切酶酶切位點．
在質粒上，這三種限制酶的切割位點都位于抗四環素基因上，用其任何一種酶都會破壞四環素抗性基因；在含抗鹽基因的DNA片段上，BamHⅠ位于目的基因上，用BamHⅠ切割會破壞目的基因．

解答 解：（1）從基因文庫中獲得的目的基因可用PCR技術進行擴增．將抗鹽基因導入煙草細胞內，使煙草植株產生抗鹽性狀，這種新性狀的產生所依據的原理是基因重組．如果將抗鹽基因直接導入煙草細胞，一般情況下，培育出的煙草植株不具有抗鹽特性，原因是抗鹽基因在煙草細胞中不能復制和轉錄，所以需要構建基因表達載體．
（2）只要SalⅠ酶切割含有目的基因的DNA與質粒，形成相同的黏性末端，容易發生自身連接和反向接入；HindⅢ會破壞目的基因；則在構建重組質粒時，應選用SalⅠ、HindⅢ兩種酶對質粒和含抗鹽基因的DNA進行切割，以保證重組DNA序列的唯一性．
（3）在重組質粒中，除抗鹽基因外，還必須有啟動子、終止子和標記基因等，其中啟動子的作用是RNA聚合酶識別和結合的位點并驅動基因轉錄出mRNA，標記基因的作用是鑒定受體細胞中是否含有目的基因并篩選出含目的基因的受體細胞．
（4）用含重組質粒的土壤農桿菌感染煙草細胞后，可采用DNA分子雜交技術檢測煙草細胞的染色體DNA上是否插入了抗鹽基因，采用抗原-抗體雜交技術檢測抗鹽基因是否在轉基因煙草細胞中表達．
（5）為了進一步確定抗鹽煙草是否培育成功，需要對轉基因抗鹽草幼苗用一定濃度的鹽水澆灌方法從個體生物學水平上鑒定煙草植株的耐鹽性．
故答案為：
（1）PCR    基因重組    復制和轉錄
（2）SalⅠ和HindⅢ
（3）終止子   RNA聚合酶識別和結合的位點并驅動基因轉錄出mRNA   鑒定受體細胞中是否含有目的基因并篩選出含目的基因的受體細胞
（4）DNA分子雜交   抗原-抗體雜交
（5）一定濃度的鹽水澆灌

點評 本題結合轉基因抗鹽煙草的培育過程圖，考查基因工程、植物組織培養等知識，要求考生識記基因工程的原理、工具及操作步驟，能根據圖中限制酶的位置及題干要求選擇正確的限制酶；掌握目的基因檢測和鑒定的方法等．