Question

18．苜蓿夜蛾是番茄的主要害蟲之一．某實(shí)驗(yàn)室將抗蟲基因轉(zhuǎn)入番茄，培育出抗蟲番茄．如圖是獲得轉(zhuǎn)基因番茄的技術(shù)流程[注：卡那霉素抗性基因（kan^R）作為標(biāo)記基因，番茄葉片對卡那霉素高度敏感]，請據(jù)圖回答：

（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中需要用到的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；DNA連接酶根據(jù)來源分為兩類：T₄DNA連接酶和E•coli DNA連接酶．這兩種酶作用有所差別：E•coliDNA連接酶只能連接雙鏈DNA的黏性末端，而T₄DNA連接酶既可以連接雙鏈DNA的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA的齊平末端．
（2）土壤農(nóng)桿菌的感染特點(diǎn)是能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，而對大多數(shù)單子葉植物沒有感染能力．
（3）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠感染番茄細(xì)胞，并將T-DNA轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞的特點(diǎn)，使目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞中，并插入到番茄細(xì)胞的DNA上，最終形成轉(zhuǎn)基因植株．
（4）將經(jīng)過脫分化形成的愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素和卡那霉素的培養(yǎng)基中，在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，篩選出轉(zhuǎn)基因番茄．
（5）用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因番茄是否含有目的基因時，需根據(jù)抗蟲基因（目的基因）的核苷酸序列設(shè)計特異引物，以轉(zhuǎn)基因番茄的DNA（或“含目的基因的番茄DNA”）為模板進(jìn)行第一輪擴(kuò)增．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)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(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（原理：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．）、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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）構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中需要用到的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶（切割含有目的基因的外源DNA分子和質(zhì)粒）和DNA連接酶（將目的基因和質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒）；DNA連接酶根據(jù)來源分為兩類：T₄DNA連接酶和E•coli DNA連接酶，其中E•coliDNA連接酶只能連接雙鏈DNA的黏性末端，而T₄DNA連接酶既可以連接雙鏈DNA的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA的齊平末端．
（2）土壤農(nóng)桿菌的感染特點(diǎn)是能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，而對大多數(shù)單子葉植物沒有感染能力．
（3）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠感染番茄細(xì)胞，并將T-DNA 轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞的特點(diǎn)，使目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞中，并插入到番茄細(xì)胞的DNA上，最終形成轉(zhuǎn)基因植株．
（4）愈傷組織是經(jīng)過脫分化過程形成的；由圖可知，標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因，因此將形成的愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素和卡那霉素的培養(yǎng)基中，在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，篩選出轉(zhuǎn)基因番茄．
（5）用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因番茄是否含有目的基因時，需根據(jù)抗蟲基因（目的基因）的核苷酸序列設(shè)計特異引物，以轉(zhuǎn)基因番茄的DNA（或“含目的基因的番茄DNA”）為模板進(jìn)行第一輪擴(kuò)增．
故答案為：
（1）限制性核酸內(nèi)切酶     E•colDNA連接酶    T₄DNA連接酶
（2）雙子葉    單子葉
（3）T-DNA    DNA
（4）脫分化    卡那霉素
（5）抗蟲基因（目的基因）    轉(zhuǎn)基因番茄的DNA（或“含目的基因的番茄DNA”）

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖解，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及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．