Question

3．2016年9月15日天宮二號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，高等植物擬南芥就幸運(yùn)地當(dāng)選為“植物航天員”．多年來圍繞擬南芥的相關(guān)研究很多，尤其是對(duì)于擬甫芥轉(zhuǎn)基因研究非常熱門，當(dāng)前擬南芥轉(zhuǎn)基因所使用的方法主要是農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化，在擬南芥搭載升空前植物學(xué)家預(yù)先用轉(zhuǎn)基因技術(shù)給擬南芥額體細(xì)胞用綠色熒光蛋白（GFP）基因標(biāo)記．
（1）該綠色熒光蛋白（GFP）基因取自某種生物的cDNA文庫(kù)．若想短時(shí)間內(nèi)得到大量的綠色熒光蛋白（GFP）基因，需用到PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)，其條件除了原料、能量、模板外還需要加入引物、Taq（或耐高溫的DNA聚合酶）．
（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中Ti質(zhì)粒的T-DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）可整合到植物細(xì)胞中的染色體上，所以構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，將目的基因插入到T-DNA序列中，該過程用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（3）通常采用DNA分子雜交技術(shù)技術(shù)檢測(cè)綠色熒光蛋白（GFP）基因是否插入到擬南芥基因組中，若將含有綠色熒光蛋白（GFP）基因的擬南芥細(xì)胞培育出完整植株，需要運(yùn)用的主要生物技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性．

Answer 1

分析 1、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是用這種方法獲得的）：
①農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)單子葉植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上．
②轉(zhuǎn)化：目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上$\stackrel{進(jìn)入}{→}$農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．
2、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
（1）原理：DNA雙鏈復(fù)制．
（2）過程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成．

解答 解：（1）短時(shí)間內(nèi)得到大量的綠色熒光蛋白（GFP）基因，需用到PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)） 技術(shù)，該技術(shù)的條件：原料、能量、模板、引物、Taq（或耐高溫的DNA聚合酶）．
（2）農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后，可以使Ti質(zhì)粒的T-DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．將目的基因插入到T-DNA序列中，該過程用同一種限制酶切割目的基因和Ti質(zhì)粒，再用DNA連接酶連接．
（3）檢測(cè)綠色熒光蛋白（GFP）基因是否插入到擬南芥基因組中，通常采用DNA分子雜交技術(shù)，若將細(xì)胞培育出完整植株，需要運(yùn)用的主要生物技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性．
故答案為：
（1）PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）    引物      Taq（或耐高溫的DNA聚合酶）
（2）染色體     限制酶和DNA連接酶
（3）DNA分子雜交技術(shù)      植物組織培養(yǎng)      植物細(xì)胞的全能性

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因工程和植物組織培養(yǎng)的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠識(shí)掌握因工程的操作步驟，識(shí)記農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過程，識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過程和原理，掌握目的基因檢測(cè)與鑒定的方法．