Question

12．我国科学家利用农杆菌介导法，将含高赖氨酸蛋白基因（sb401）的表达载体导入玉米细胞，最终培育出“转高赖氨酸蛋白基因（sb401）玉米”．结合图示回答下列问题：

（1）sb401基因可以通过PCR技术在短时间内大量扩增，该过程为：目的基因DNA受热后解链，引物与单链相应互补序列结合，然后在耐热的DNA聚合酶（或Taq酶）作用下进行延伸，如此重复循环多次．构建基因表达载体时，为了便于sb401基因与Ti质粒连接，应怎样处理含该基因的DNA分子和质粒？用同一种限制酶同时切割含该基因的DNA分子和质粒．
（2）③过程为重组质粒导入农杆菌的过程，常用常用钙离子（或氯化钙）溶液处理农杆菌，使其转化为感受态．⑥过程得以实现，与Ti质粒上的标记基因密切相关．
（3）目的基因能否在玉米植株中维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA分子上．这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是DNA分子杂交技术．

Answer 1

分析 分析题图：图中①表示目的基因的获取，②表示基因表达载体的构建过程，③④表示采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞；⑤表示脱分化过程；⑥表示筛选；⑦表示植物组织培养过程．

解答 解：（1）PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因；PCR扩增目的基因的过程为：目的基因DNA受热后解链，引物与单链相应互补序列结合，然后在耐热的DNA聚合酶（或Taq酶）作用下进行延伸，如此重复循环多次．构建基因表达载体时，需用同一种限制酶同时切割含该基因的DNA分子和质粒，以产生相同的黏性末端，这样便于sb401基因与Ti质粒连接．
（2）将目的基因导入微生物细胞常用感受态转化法，即用钙离子（或氯化钙） 溶液处理农杆菌，使其转化为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．⑥为筛选过程，该过程的实现与Ti质粒上的标记基因密切相关．
（3）目的基因能否在玉米植株中维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA分子上．检测目的基因是否导入受体细胞应该用DNA分子杂交技术．
故答案为：
（1）PCR技术    DNA聚合酶（或Taq酶）      用同一种限制酶同时切割含该基因的DNA分子和质粒
（2）常用钙离子（或氯化钙）      感受态     标记基因   
（3）目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA分子上       DNA分子杂交技术

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题．