Question

【题目】我国科学家张道远先生通过从耐旱灌木白花柽柳中克隆得到TSOD基因，利用转基因技术转化到棉花中，获得了具备更强抗旱性的T4代转基因棉花株系，如图为转基因抗旱棉花的培育过程示意图，请据图回答下列问题：

（1）①过程表示用__________扩增目的基因的方法。②过程用到的工具酶有______________，步骤③一般用_________处理农杆菌，使其易吸收周围环境中的DNA分子。

（2）组成基因表达载体的单体是__________________________，基因表达载体中的启动子是_____________识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过__________(填过程)合成mRNA。

（3）用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，获得含目的基因的片段，若利用该片段构建基因表达载体，应选用的Ti质粒是下图中的__________（填序号）。

（4）将重组质粒导入棉花细胞除步骤③所示的方法外，还可采用__________________（写出2种给满分）。如果受体细胞是动物的受精卵，则一般采用的方法是_________。

（5）外植体培养成为试管苗的过程采用了_________________技术，利用了______________的原理，步骤⑤⑥表示______________________。

（6）为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素标记的__________作探针进行分子水平鉴定，再_______________________进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性。

Answer 1

【答案】PCR技术 限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶 Ca2+ 脱氧核苷酸 RNA聚合酶 转录 甲 花粉管通道法、基因枪法 显微注射法 植物组织培养 植物细胞的全能性 脱分化、再分化 抗旱基因（TSOD基因、目的基因） 移栽到干旱土地中

【解析】

分析题图，可知①是获取目的基因，②是构建基因表达载体，③导入目的基因，④是用农杆菌感染植物细胞，⑤是脱分化，⑥是再分化，⑤⑥是利用植物组织培养技术将细胞培养成完整植株的过程。

（1）①过程表示用PCR技术扩增目的基因，②过程是构建基因表达载体的过程，用到的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶。步骤③一般用Ca2+处理农杆菌，使其变为感受态，易吸收周围环境中的DNA分子。

（2）基因表达载体的本质是DNA，其单体是脱氧核苷酸；基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过转录合成mRNA。

（3）用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ切割某DNA，获得含目的基因的片段，若利用该片段和Ti质粒构建基因表达载体，则该Ti质粒应含有限制酶XbaI和SacI的切割位点，且用这两种酶切割可将目的基因插入T-DNA中，故应选用甲。

（4）将重组质粒导入棉花细胞除了农杆菌转化法外，还可采用花粉管通道法、基因枪法。如果受体细胞是动物的受精卵，则一般采用的方法是显微注射法。

（5）外植体培养成为试管苗的过程采用了植物组织培养技术，利用了植物细胞的全能性的原理，步骤⑤⑥表示脱分化、再分化。

（6）根据题意，导入的抗旱基因是TSOD基因，为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素标记的TSOD基因作探针进行分子水平鉴定，再移栽到干旱土地中进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性。