Question

16．我國一科研團隊將荒漠植物TaNHX2基因轉移到普那菊萵苣細胞內(nèi)，獲得了轉基因耐鹽普那菊萵苣新品種．回答下列有關問題：
（1）為保證目的基因在普那菊萵苣細胞中能夠表達，運載體上應含有特定的啟動子（復制原點、啟動子、標記基因）
（2）將普那菊萵苣幼胚接種到誘導培養(yǎng)基上，經(jīng)過脫分化過程，培養(yǎng)出愈傷組織，然后用農(nóng)桿菌轉化法法，將目的基因和相關功能片段整合到愈傷組織細胞的染色體DNA上．
（3）為驗證外源基因整合到普那菊萵苣基因組后是否轉錄，可從轉基因植株的細胞中提取所用mRNA并反轉錄成cDNA（互補DNA），再以反轉錄產(chǎn)物為模板，利用TaNHX2基因特異性引物，通過PCR方法進行基因擴增．若以根細胞為材料擴增結果為陽性（有產(chǎn)物生成），以葉細胞為材料擴增結果為陰性（無產(chǎn)物生成），則說明目的基因（TaNHX2基因）僅在根細胞中轉錄，未在葉細胞中轉錄．
（4）將生長至4葉期的轉基因幼苗轉入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，進行耐鹽試驗，用非轉基因幼苗作為對照．培養(yǎng)30天后觀察現(xiàn)象，若轉基因幼苗的存活率高于非轉基因幼苗則說明轉基因植株獲得了耐鹽特性．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定．
2、農(nóng)桿菌特點：易感染雙子葉植物和裸子植物，對單子葉植物沒有感染力；Ti質粒的T-DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體上．農(nóng)桿菌轉化：目的基因插人Ti質粒的T-DNA上 農(nóng)桿菌→導入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達．
3、啟動子是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質．

解答 解：（1）啟動子是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質．因此為保證目的基因在普那菊萵苣細胞中能夠表達，運載體上應含有特定的啟動子．
（2）普那菊萵苣幼胚是高度分化的結構，需要經(jīng)過脫分化過程形成愈傷組織；因為農(nóng)桿菌感染植物細胞時，農(nóng)桿菌Ti質粒的T-DNA可以整合到植物細胞的染色體DNA上，因此用農(nóng)桿菌轉化法，將目的基因導入植物細胞中．
（3）以mRNA為模板，反轉錄成cDNA（互補DNA），接著形成雙鏈DNA分子．體外擴增DNA分子常采用PCR技術．若以根細胞為材料擴增結果為陽性（有產(chǎn)物生成），以葉細胞為材料擴增結果為陰性（無產(chǎn)物生成），則說明目的基因（TaNHX2基因）僅在根細胞中轉錄，未在葉細胞中轉錄．
（4）轉基因植株中含有TaNHX2基因，具有耐鹽特性．與非轉基因幼苗作為對照，如果轉基因幼苗轉入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，存活率高于非轉基因幼苗，則說明轉基因植株獲得了耐鹽特性．
故答案為：
（1）啟動子
（2）脫分化   農(nóng)桿菌轉化法
（3）cDNA（互補DNA）      PCR        目的基因（TaNHX2基因）僅在根細胞中轉錄，未在葉細胞中轉錄
（4）轉基因幼苗的存活率高于非轉基因幼苗

點評 本題考查了基因工程的相關知識，要求考生能夠識記基因工程的操作步驟以及操作工具；明確農(nóng)桿菌轉化法在植物基因工程中的應用；并能夠掌握植物組織培養(yǎng)技術的過程等知識．