Question

16．我國一科研團(tuán)隊(duì)將荒漠植物TaNHX2基因轉(zhuǎn)移到普那菊萵苣細(xì)胞內(nèi)，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽普那菊萵苣新品種．回答下列有關(guān)問題：
（1）為保證目的基因在普那菊萵苣細(xì)胞中能夠表達(dá)，運(yùn)載體上應(yīng)含有特定的啟動(dòng)子（復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、標(biāo)記基因）
（2）將普那菊萵苣幼胚接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，經(jīng)過脫分化過程，培養(yǎng)出愈傷組織，然后用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法法，將目的基因和相關(guān)功能片段整合到愈傷組織細(xì)胞的染色體DNA上．
（3）為驗(yàn)證外源基因整合到普那菊萵苣基因組后是否轉(zhuǎn)錄，可從轉(zhuǎn)基因植株的細(xì)胞中提取所用mRNA并反轉(zhuǎn)錄成cDNA（互補(bǔ)DNA），再以反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模板，利用TaNHX2基因特異性引物，通過PCR方法進(jìn)行基因擴(kuò)增．若以根細(xì)胞為材料擴(kuò)增結(jié)果為陽性（有產(chǎn)物生成），以葉細(xì)胞為材料擴(kuò)增結(jié)果為陰性（無產(chǎn)物生成），則說明目的基因（TaNHX2基因）僅在根細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄，未在葉細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄．
（4）將生長至4葉期的轉(zhuǎn)基因幼苗轉(zhuǎn)入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，進(jìn)行耐鹽試驗(yàn)，用非轉(zhuǎn)基因幼苗作為對(duì)照．培養(yǎng)30天后觀察現(xiàn)象，若轉(zhuǎn)基因幼苗的存活率高于非轉(zhuǎn)基因幼苗則說明轉(zhuǎn)基因植株獲得了耐鹽特性．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲��；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測與鑒定．
2、農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)單子葉植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化：目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上 農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．
3、啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)．

解答 解：（1）啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)．因此為保證目的基因在普那菊萵苣細(xì)胞中能夠表達(dá)，運(yùn)載體上應(yīng)含有特定的啟動(dòng)子．
（2）普那菊萵苣幼胚是高度分化的結(jié)構(gòu)，需要經(jīng)過脫分化過程形成愈傷組織；因?yàn)檗r(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞時(shí)，農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA可以整合到植物細(xì)胞的染色體DNA上，因此用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞中．
（3）以mRNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成cDNA（互補(bǔ)DNA），接著形成雙鏈DNA分子．體外擴(kuò)增DNA分子常采用PCR技術(shù)．若以根細(xì)胞為材料擴(kuò)增結(jié)果為陽性（有產(chǎn)物生成），以葉細(xì)胞為材料擴(kuò)增結(jié)果為陰性（無產(chǎn)物生成），則說明目的基因（TaNHX2基因）僅在根細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄，未在葉細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄．
（4）轉(zhuǎn)基因植株中含有TaNHX2基因，具有耐鹽特性．與非轉(zhuǎn)基因幼苗作為對(duì)照，如果轉(zhuǎn)基因幼苗轉(zhuǎn)入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，存活率高于非轉(zhuǎn)基因幼苗，則說明轉(zhuǎn)基因植株獲得了耐鹽特性．
故答案為：
（1）啟動(dòng)子
（2）脫分化   農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
（3）cDNA（互補(bǔ)DNA）      PCR        目的基因（TaNHX2基因）僅在根細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄，未在葉細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄
（4）轉(zhuǎn)基因幼苗的存活率高于非轉(zhuǎn)基因幼苗

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生能夠識(shí)記基因工程的操作步驟以及操作工具；明確農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法在植物基因工程中的應(yīng)用；并能夠掌握植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過程等知識(shí)．