Question

4．美国科学工作者Mirkov发现菠菜细胞中有一种毒蛋白能攻击很多细菌和真菌，欲培育产生毒蛋白抵抗柑橘青果病的柑橘新品种，其具体步骤如图所示：

（1）柑橘茎段芽的芽尖细胞通过MS培养基培养出愈伤组织的过程叫做脱分化．
（2）利用某一时期菠菜体细胞内形成的mRNA通过逆转录过程形成互补DNA片段，与载体连接后储存在受体菌群中，这些受体菌群被称为菠菜的cDNA文库；要在短时间内大量扩增菠菜的毒蛋白基因可利用PCR技术，该技术一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步．如果开始的毒蛋白基因只有一个，第n次循环需要引物2^n-1对．
（3）重组的Ti质粒上除了菠菜的毒蛋白基因、标记基因外，还必需要有启动子和终止子等．将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用Ca²⁺处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入．将含有重组Ti质粒的农杆菌与柑橘愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得导入成功的受体细胞，该筛选过程是通过在培养基2中加入潮霉素实现的．

Answer 1

分析 基因工程的一般操作步骤有：目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达．获取目的基因的方法有三种：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）．

解答 解：（1）柑橘的外植体通过MS培养基培养出愈伤组织的过程叫做脱分化．
（2）利用某一时期菠菜体细胞内形成的mRNA通过逆转录过程形成互补DNA片段，与载体连接后储存在受体菌群中，这些受体菌群被称为菠菜的cDNA文库；在最开始的变性之前常要进行一次预变性．PCR的一个循环要经历变性、复性和延伸三个步骤；第n次复制是从n-1次结束开始的，第n-1次结束后的基因有2^n-1个，每个基因复制1次需要1对引物，第n次复制需要2^n-1对引物．
（3）重组表达载体通常包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等；将目的基因导入微生物细胞最常用的转化方法是用Ca²⁺处理细胞，使细胞处于感受态；在培养基中加有潮霉素，可以筛选出具有潮霉素抗性的细胞，用以获得导入成功的受体细胞．
故答案为：
（1）脱分化
（2）cDNA文库    变性、复性和延伸    2^n-1
（3）启动子和终止子    Ca²⁺   潮霉素

点评 本题考查基因工程中培育转基因生物的相关知识，意在考查学生理解基因工程的原理、PCR技术过程和植物组织培养的知识要点、获取信息以及识图分析能力和运用所学知识分析问题、解决问题的能力．