Question

16．花青素存在于黑莓的漿果中、花青素是一種抗氧化劑，具有降低癌癥、心臟病的作用．應(yīng)國研究人員將花青素基因轉(zhuǎn)入番茄中制得可抗癌的轉(zhuǎn)基因“紫番茄”．請回答下列問題：
（1）研究人員獲取花青素基因后宜采用PCR技術(shù)對花青素基因進行擴增．該技術(shù)需要的條件是引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、原料和DNA模板．
（2）將花青素基因插入質(zhì)粒的T-DNA中的目的是攜帶目的基因轉(zhuǎn)移并整合到受體細胞的染色體DNA上，使之穩(wěn)定遺傳并表達．
（3）如圖是天然的Ti質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖，其中ksh表示抗青霉素基因、kqd表示抗慶大霉素基因、zz表示終止子．用Ti質(zhì)粒構(gòu)建的基因表達載體中的啟動子和終止子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，它們驅(qū)動和終止的是轉(zhuǎn)錄過程．若利用限制酶I構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒后，用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 法導(dǎo)入番茄細胞．設(shè)計實驗篩選出只導(dǎo)入Ti質(zhì)粒和成功導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒番茄細胞的方法，設(shè)計方案是將兩種細胞分別在含慶大霉素（甲）、即含慶大霉素又含青霉素（乙）的培養(yǎng)基上培養(yǎng)；結(jié)果及結(jié)論是甲、乙上都能生長的是只導(dǎo)入Ti質(zhì)粒的番茄細胞，甲上能生長而乙上不能生長的是導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒的番茄細胞．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：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)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）PCR技術(shù)可在體外大量擴增目的基因；PCR技術(shù)需要的條件有：引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、原料和DNA模板．
（2）將花青素基因插入質(zhì)粒的T-DNA中的目的是攜帶目的基因轉(zhuǎn)移并整合到受體細胞的染色體DNA上，使之穩(wěn)定遺傳并表達．
（3）啟動子和終止子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，它們驅(qū)動和終止的是轉(zhuǎn)錄過程．若利用限制酶I構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒后，用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入番茄細胞．用限制酶I構(gòu)建基因表達載體時，ksh（抗青霉素基因）被破壞，而kqd（抗慶大霉素基因）沒有被破壞，因此可設(shè)計以下實驗篩選出只導(dǎo)入Ti質(zhì)粒和成功導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒番茄細胞：將兩種細胞分別在含慶大霉素（甲）、即含慶大霉素又含青霉素（乙）的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，若甲、乙上都能生長的是只導(dǎo)入Ti質(zhì)粒的番茄細胞，甲上能生長而乙上不能生長的是導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒的番茄細胞．
故答案為：
（1）PCR       引物
（2）攜帶目的基因轉(zhuǎn)移并整合到受體細胞的染色體DNA上，使之穩(wěn)定遺傳并表達
（3）DNA      轉(zhuǎn)錄      農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化     將兩種細胞分別在含慶大霉素（甲）、即含慶大霉素又含青霉素（乙）的培養(yǎng)基上培養(yǎng)     甲、乙上都能生長的是只導(dǎo)入Ti質(zhì)粒的番茄細胞，甲上能生長而乙上不能生長的是導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒的番茄細胞

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟等基礎(chǔ)知識，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)問題，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．