Question

【题目】现有甲、乙两种双子叶植物，植物甲含有抗旱基因而具有极强的抗旱性，植物乙抗旱性低。若将该抗旱基因通过转基因技术转移至植物乙中，有可能提高后者的抗旱性。回答下列问题：

（l）为获取抗旱基因，可以先从植物甲中提取该基因的mRNA，然后经________过程获得cDNA。

（2） 使用PCR技术扩增抗旱基因时，需要________酶，但不需要解旋酶，而是利用高温使DNA解旋；还需要选择图中A、B、C、D四种单链DNA片段中的__________ 作为引物，引物的作用是__________________________。

（3）基因工程的核心步骤是构建表达载体，通常将获取的抗旱基因插入农杆菌Ti质粒的_________上，此过程需要的酶是_____________________，然后通过农杆菌的转化作用，导入植物乙细胞中，抗旱基因能否在植物乙细胞中稳定遗传的关键是_____。要得到植物乙植株还需要用到植物组织培养技术，其中愈伤组织通过___________发育成丛芽、根，培养基中除需要添加无机营养成分、有机营养成分外，还需要添加____________（答出两点即可）等。

（4）利用植物体细胞杂交技术可以克服不同生物远缘杂交的障碍 ，培育植物甲乙的杂种植株。选取两种植物部分体细胞在一定溶液中用_________________（填酶的名称）处理后可以获得原生质体，将两种原生质体按1：1的比例在电融仪中诱导融合。

Answer 1

【答案】逆转录（反转录） Taq酶 B、 C DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 T-DNA 限制性核酸内切酶和DNA连接酶． 相关基因是否整合到植物乙的DNA分子上 再分化 植物激素、琼脂 纤维素酶和果胶酶

【解析】

1、基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定。

2、PCR技术又叫多聚酶链式反应是体外合成DNA的技术，通常有三个基本步骤──变性、复性和延伸。PCR过程需要的引物不是RNA，而是人工合成的DNA单链，其长度通常为20-30个脱氧核苷酸，通常需要两种引物，分别与DNA分子的两条链互补。PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的模板DNA经加热至90℃以上。一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使成为单链，50℃时引物与DNA摸板链之间形成氢键，72℃时使单链从引物的3’开始延伸。在这个过程中需要耐高温的DNA聚合酶。

3、植物组织培育的具体过程为：外植体愈伤组织新植体。

（l） cDNA文库是通过mRNA经过逆转录过程获得的，故为获取抗旱基因，可以先从植物甲中提取该基因mRNA，然后经逆转录过程获得cDNA。

（2）由于DNA聚合酶只能使子链从5’向3’方向延伸，因此使用PCR技术扩增抗旱基因时，可选择图中A、B、C、D四种单链DNA片段中的B、C作为引物，2种引物分别与模板链结合，使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸延伸子链。此过程还需要Taq酶，但不需要解旋酶，而是利用高温使DNA解旋。

（3）利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，通常将获取的抗旱基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA上，此过程需要限制酶的切割和DNA连接酶的连接作用，然后通过农杆菌的转化作用，导入植物乙细胞中，抗旱基因能否在植物乙细胞中稳定遗传的关键是相关基因是否整合到植物乙的DNA分子上。然后通过植物组织培养技术培养成植物乙，植物组织培养技术的关键是脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成发育成丛芽、根，培养过程中培养基中除需要添加无机营养成分、有机营养成分外，还需要添加植物激素、琼脂等成分。

（4）植物体细胞杂交过程中利用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，获得原生质体，将两种原生质体按1：1的比例在电融仪中诱导融合。