Question

【题目】科学家利用土壤农杆菌把编码霍乱毒素的无毒性β链的基因转移到苜蓿细胞，再将其培养成幼苗。动物食用这种苜蓿苗后，霍乱毒素β链很快被喉、肠胃等部位的分泌性粘液细胞吸收，从而刺激特异性抗体的大量产生，使机体获得对霍乱的免疫。其具体过程如下：

⑴从高效表达霍乱毒素β链的生物体中提取mRNA，通过____获得____用于PCR扩增，可得到大量含有霍乱毒素β链基因的DNA片段。PCR时需设计一对与霍乱毒素β链基因两端序列互补配对的引物（引物1和引物2），为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的____位点。设计引物时需要避免引物之间____而造成引物自连。

⑵将目的基因插入到土壤农杆菌Ti质粒的____上，通过农杆菌的转化，目的基因就能整合到苜蓿细胞的染色体DNA上，构建基因表达载体的目的是____。

⑶Ti质粒上有一个tms片段能促进生长素的大量合成，在对Ti质粒改造时应____，以防苜蓿体内生长素浓度过高而抑制苜蓿生长。

⑷欲检测苜蓿细胞内是否具有霍乱毒素β链，在分子水平上检测的方法是从转基因的苜蓿细胞中提取蛋白质，进行____。

Answer 1

【答案】逆转录 cDNA 限制性核酸内切酶酶切 碱基互补配对 T-DNA 使目的基因在宿主细胞中稳定地复制并表达 将该片段去除 抗原﹣抗体杂交

【解析】

本题以“图文结合”为情境，考查学生对基因工程的基本操作程序等相关知识的识记和理解能力，以及识图分析能力。

(1) 采用逆转录法获取霍乱毒素β链基因（目的基因）并利用PCR技术对其进行扩增时，首先从高效表达霍乱毒素β链的生物体中提取mRNA，通过逆转录获得cDNA，其次是将cDNA进行PCR扩增。在进行PCR扩增时需要设计一对与霍乱毒素β链基因两端序列互补配对的引物。因霍乱毒素β链基因两端插入了引物，因此在构建重组质粒时，要在引物中增加适当的限制性核酸内切酶的酶切位点，以保证目的基因（霍乱毒素β链基因）完整地插入到重组质粒中。设计引物时，需要避免引物之间碱基互补配对，否则会造成引物自连，导致目的基因无法插入到重组质粒中。

(2) 利用农杆菌转化法将目的基因导入苜蓿细胞的原生质体中，需将目的基因插入到土壤农杆菌Ti质粒的T-DNA上。构建基因表达载体的目的是使目的基因在宿主细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。

(3) 由于Ti质粒上有一个tms片段能促进生长素的大量合成，而生长素浓度过高会抑制苜蓿生长，所以在对Ti质粒改造时应将该片段去除，以防止苜蓿体内生长素浓度过高而抑制苜蓿生长。

(4) 欲检测苜蓿细胞内是否具有霍乱毒素β链，即“检测目的基因是否翻译出蛋白质”，在分子水平上应采用抗原﹣抗体杂交技术从转基因的苜蓿细胞中提取蛋白质，进行检测。