【題目】苜蓿夜蛾是番茄的主要害蟲之一。某實驗室將抗蟲基因轉(zhuǎn)入番茄,培育出抗蟲番茄。下圖是獲得轉(zhuǎn)基因番茄的技術流程[注:卡那霉素抗性基因(kanR)作為標記基因,番茄葉片對卡那霉素高度敏感],請據(jù)圖回答:

(1)構建重組質(zhì)粒的過程中需要用到的工具酶為__________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:__________只能連接雙鏈DNA的黏性末端,而__________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)桿菌的感染特點是能在自然條件下感染__________植物和裸子植物,而對大多數(shù)__________植物沒有感染能力。

(3)將重組質(zhì)粒導入土壤農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠感染番茄細胞,并將__________轉(zhuǎn)移至受體細胞的特點,使目的基因進入受體細胞中,并插入到番茄細胞的__________上,最終形成轉(zhuǎn)基因植株。

(4)將經(jīng)過__________形成的愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素和__________的培養(yǎng)基中,在適宜條件下進行培養(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)________________的核苷酸序列設計特異引物,以____________________為模板進行第一輪擴增。

【答案】1)限制性核酸內(nèi)切酶 E.coliDNA連接酶 T4DNA連接酶

2)雙子葉 單子葉 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

【解析】

基因工程技術的基本步驟:目的基因的獲取方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成)→基因表達載體的構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、終止子和標記基因等)→將目的基因?qū)胧荏w細胞根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其原理是農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞,并且整合到受體細胞染色體的DNA上.根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點,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)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法)→目的基因的檢測與鑒定分子水平上的檢測: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;檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術;檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術.個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等)。

(1)構建重組質(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EcoliDNA連接酶,其中EcoliDNA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)粒導入土壤農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠感染番茄細胞,并將T-DNA轉(zhuǎn)移至受體細胞的特點,使目的基因進入受體細胞中,并插入到番茄細胞的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”)為模板進行第一輪擴增

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