Question

【題目】科學(xué)工作者將某種海蜇的DNA分子上一段長度為5170個堿基對的片段——綠色熒光蛋白基因，轉(zhuǎn)入到夾竹桃細(xì)胞中，培育出一種夜間發(fā)光的夾竹桃。培育過程如下圖所示，回答有關(guān)問題．

(l)構(gòu)建圖中的重組Ti質(zhì)粒，還需用到的基因工程基本工具是_____。作為受體農(nóng)桿菌應(yīng)____，以方便篩選已導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒的受體農(nóng)桿菌。在將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，先要用Ca2+處理農(nóng)桿菌，其目的是使其成為_____細(xì)胞。

(2)圖中將綠色熒光蛋白基因?qū)�入夾竹桃細(xì)胞的方法稱為_____。轉(zhuǎn)基因夾竹桃幼苗對青霉素_____。（填“具有”或“不具有”）抗性，原因是____。

(3)綠色熒光蛋白基因含有____，因此在農(nóng)桿菌細(xì)胞中不能正常表達(dá)，而在夾竹桃細(xì)胞中能正常表達(dá)。

(4)夾竹桃轉(zhuǎn)入了該5170個堿基對的DNA片段后能發(fā)光，也可以說明基因的本質(zhì)是_____。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶（或限制酶）、DNA連接酶 不含有抗青霉素基因（或?qū)η嗝顾孛舾校?/span> 感受態(tài) 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 不具有 農(nóng)桿菌（或重組Ti質(zhì)粒）中只有T-DNA才能進(jìn)入夾竹桃細(xì)胞，而抗青霉素基因沒有進(jìn)入夾竹桃細(xì)胞 內(nèi)含子 有遺傳效應(yīng)的DNA片段

【解析】

基因工程的基本工具為限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體�；�因工程的基本操作程序?yàn)椋韩@取目的基因、構(gòu)建基因表達(dá)載體、導(dǎo)入受體細(xì)胞、目的基因的檢測和鑒定。

（1）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)需要用限制酶切割質(zhì)粒并用DNA連接酶將含有相同黏性末端的目的基因和質(zhì)粒連接在一起。故構(gòu)建圖中的重組Ti質(zhì)粒，還需用到的基因工程基本工具是限制性核酸內(nèi)切酶（或限制酶）、DNA連接酶。由于Ti質(zhì)粒上含有抗青霉素基因，故作為受體農(nóng)桿菌應(yīng)不含抗青霉素基因（或?qū)η嗝顾孛舾校�，以便根�?jù)質(zhì)粒上的標(biāo)記基因篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。在將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，先要用Ca2+處理農(nóng)桿菌，其目的是使其成為感受態(tài)細(xì)胞，易于吸收周圍環(huán)境中的外源DNA分子。

（2）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞最常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，圖示中將綠色熒光蛋白基因?qū)�入夾竹桃細(xì)胞的方法稱為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。根據(jù)圖示可知目的基因插入在了質(zhì)粒上的T-DNA片段，由于T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，所以插入在T-DNA中的目的基因被導(dǎo)入夾竹桃細(xì)胞細(xì)胞并整合到了染色體DNA上，而抗青霉素基因沒有進(jìn)入夾竹桃細(xì)胞，故轉(zhuǎn)基因夾竹桃幼苗對青霉素不具有抗性。

（3）綠色熒光蛋白基因來自真核生物，含有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄后需要將內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的部分在細(xì)胞核進(jìn)行剪切，而農(nóng)桿菌為原核生物，不具備該剪切功能，因此在農(nóng)桿菌細(xì)胞中不能正常表達(dá)，而在夾竹桃細(xì)胞中能正常表達(dá)。

（4）夾竹桃轉(zhuǎn)入了該5170個堿基對的DNA片段后能發(fā)光，可以說明基因的本質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。