Question

15．为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种．
（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用PCR法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因．在上述引物设计时，分别在引物中加入如图甲所示酶的识别序列，这样可以用ClaⅠ（限制酶）和DNA连接酶处理两个基因后，得到A、D端（填图中字母）相连的融合基因．
（2）将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建表达载体；若要把融合基因导入土壤农杆菌，首先必须用Ca²⁺处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；然后将重组质粒和感受态细胞_在缓冲液中混合培养完成转化过程．将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化的浸染液．
（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步将叶片经植物的组织培养获得转基因油菜．
（4）提取上述转基因油菜的mRNA，在逆转录酶的作用下获得cDNA，再依据融合基因的DNA片段设计引物进行扩增，对扩增结果进行检测，可判断融合基因是否完成转录．

Answer 1

分析 1、基因文库包括cDNA文库、基因组文库等．某个群体包含一种生物所有的基因的文库叫基因组文库，而用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段属于cDNA文库．
2、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性．同种限制酶切割能够产生相同的黏性末端，便于质粒和目的基因连接．

解答 解：（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用PCR法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因．在上述引物设计时，分别在引物中加入如图甲所示酶的识别序列，这样可以用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后，得到A、D端相连的融合基因．
（2）将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建表达载体即重组质粒，并导入农杆菌前，首先必须用Ca²⁺ 处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；然后将重组质粒和感受态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程．将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化的浸染液．
（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后通过植物组织培养获得转基因油菜．
（4）提取上述转基因油菜的mRNA，在逆转录酶的作用下获得cDNA，再依据融合基因的DNA片段设计引物进行扩增，对扩增结果进行检测，可判断融合基因是否完成转录．
故答案为：
（1）PCR ClaⅠ（限制酶）和DNA连接   A、D
（2）表达载体（“重组质粒”）Ca²⁺ 感受 重组质粒和感受态（农杆菌）细胞       四环素 液体
（3）利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞 植物的组织培养
（4）逆转录 融合基因 转录

点评 本题以增加油菜种子的含油量为材料背景，考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．