Question

【題目】日本結(jié)縷草是耐旱性最強(qiáng)的草坪草種之一，科研人員將日本結(jié)縷草中的抗旱基因F轉(zhuǎn)入擬南芥，培育抗旱轉(zhuǎn)基因擬南芥。請回答下列問題：

（1）從日本結(jié)縷草細(xì)胞中提取基因組DNA，進(jìn)而獲得基因F的啟動子序列，啟動子的作用是________。提取日本結(jié)縷草相應(yīng)的mRNA，用________的方法獲得cDNA再克隆基因F。構(gòu)建重組質(zhì)粒所用的工具酶是________。

（2）將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌的感受態(tài)細(xì)胞，檢測基因F表達(dá)呈陽性的菌落，再將這些菌體與擬南芥細(xì)胞共同浸泡在相關(guān)的溶液中。上述操作的目的是________________________。

（3）已知野生型擬南芥對草甘膦（一種除草劑）不具抗性。給獲得的抗旱轉(zhuǎn)基因擬南芥噴施一定濃度的草甘膦，挑選正常生長的植株，可篩選出成功轉(zhuǎn)化的擬南芥。由此說明重組質(zhì)粒中的標(biāo)記基因是________________。

（4）常用________的方法檢測基因F能否在擬南芥細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄。將抗旱轉(zhuǎn)基因擬南芥和野生型擬南芥置于干旱環(huán)境中培養(yǎng)，若基因F能夠提高擬南芥的抗旱性，則預(yù)期的實驗結(jié)果是________________________。

Answer 1

【答案】啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA 反轉(zhuǎn)錄（或逆轉(zhuǎn)錄） 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶 利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入擬南芥細(xì)胞 抗草甘膦基因（或草甘膦抗性基因） 分子雜交 抗旱轉(zhuǎn)基因擬南芥在干旱環(huán)境中的生長狀況優(yōu)于野生型擬南芥的

【解析】

目的基因的檢測與鑒定：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因—DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA—分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)—抗原-抗體雜交技術(shù)。（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）啟動子是DNA上基因的首端RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，可驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。用mRNA合成cDNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄過程。構(gòu)建重組質(zhì)粒所用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶。

（2）將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌的感受態(tài)細(xì)胞，檢測基因F表達(dá)呈陽性的菌落，再將這些菌體與擬南芥細(xì)胞共同浸泡在相關(guān)的溶液中，目的是利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入擬南芥細(xì)胞。

（3）野生型擬南芥對草甘膦（一種除草劑）不具抗性。給獲得的抗旱轉(zhuǎn)基因擬南芥噴施一定濃度的草甘膦，能正常生長的植株說明含有抗草甘膦基因，由于野生型擬南芥對草甘膦不具有抗性，說明野生型不含抗草甘膦基因，則轉(zhuǎn)基因擬南芥中的抗草甘膦基因應(yīng)為質(zhì)粒中的標(biāo)記基因，可據(jù)此篩選出成功轉(zhuǎn)化的擬南芥。

（4）檢測基因F能否在擬南芥細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄成功，需要用分子雜交的方法。將抗旱轉(zhuǎn)基因擬南芥和野生型擬南芥置于干旱環(huán)境中培養(yǎng)，若基因F能夠提高擬南芥的抗旱性，則抗旱轉(zhuǎn)基因擬南芥在干旱環(huán)境中的生長狀況優(yōu)于野生型擬南芥的。