Question

【题目】草甘膦作为除草剂会把普通大豆植株和杂草一块杀死。科研小组从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因（抗草甘膦基因控制合成的酶能使转基因植物对草甘膦不敏感，能忍受更高剂量的草甘膦而不被杀死）导入到大豆体内而获取抗草甘膦转基因大豆。回答下列问题：

（1）获取目的基因时，可从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因转录的mRNA，然后合成cDNA。利用mRNA合成cDNA的过程称作______，与大肠杆菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA合成的cDNA中不具有________、终止子等核苷酸序列。

（2）构建基因表达载体时，需要把抗草甘膦基因插人到土壤农杆菌Ti质粒的T-DNA上，原因是________； 将目的基因插入到T-DNA中用到的工具酶有________把含有抗草甘膦基因的土壤农杆菌与大豆细胞混合培养，一段时间后，在培养基中加入草甘膦，其目的是__________。

（3）成功导入抗草甘膦基因的大豆细胞可通过_______技术培育出转基因植株，此过程依据的生物学原理是_______________________________。

（4）为避免转基因大豆植株中抗草甘膦基因通过花粉对其他近缘作物造成污染，上述基因工程中可考虑将目的基因导人到大豆细胞的_________（填“细胞核”或“叶绿体”或“内质网”）中。

Answer 1

【答案】逆转录 启动子 T－DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上 限制酶和DNA连接酶 检测目的基因是否成功导入大豆细胞 植物组织培养 植物细胞具有全能性 叶绿体

【解析】

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—态细胞法。

4、目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）以目的基因转录成的mRNA为模板，逆转录成互补的单链DNA（cDNA），然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获取所需的基因，是基因工程中获取目的基因的重要方法之一。与大肠杆菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA逆转录合成的cDNA中不含非编码区（包含启动子和终止子）。

（2）T-DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上，根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入植物细胞中染色体的DNA上。将目的基因插入到T-DNA中需要用同种限制酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将目的基因和质粒进行连接。把含有抗草甘膦基因的土壤农杆菌与大豆细胞混合培养，一段时间后，在培养基中加入草甘膦，只有导入目的基因的大豆细胞才能在此培养基上正常生长，故其目的是检测目的基因是否成功导入大豆细胞。

（3）将抗草甘膦基因的大豆细胞培育成转基因植株，原理是植物细胞的全能性，该过程称之为植物组织培养。

（4）叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来，故上述基因工程中可考虑将目的基因导人到大豆细胞的叶绿体中。