Question

20．在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長．下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程．

請據(jù)圖回答：
（1）A過程需要的酶有限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶．除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法外，還可以利用顯微注射法將重組質(zhì)粒導入受體動物細胞．
（2）B過程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運載體必須具備的兩個條件是具有標記基因和能在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存．
（3）C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還必須加入卡那霉素．由離體棉花葉片組織誘導最后形成再生植株，這一過程應用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，體現(xiàn)了植株細胞具有全能性．
（4）在分子水平上利用目的基因作為探針，采用分子雜交技術(shù)對再生植株進行檢測，以鑒定其是否表達．
（5）請寫出抗蟲基因表達過程中遺傳信息的流動方向抗蟲基因$\stackrel{轉(zhuǎn)錄}{→}$mRNA$\stackrel{翻譯}{→}$毒蛋白．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示獲得抗蟲棉的技術(shù)流程圖，首先采用基因工程技術(shù)將抗蟲基因?qū)�入離體棉花葉片組織，其過程為：獲取目的基因（抗蟲基因）→A構(gòu)建基因表達載體→將目的基因?qū)�入農(nóng)桿菌→B用含有卡那霉素的選擇培養(yǎng)基篩選含有重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌→利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入離體棉花葉片組織細胞；其次采用C植物組織培養(yǎng)技術(shù)，將導入抗蟲基因的細胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因抗蟲植株，其過程主要包括脫分化和再分化兩個步驟．

解答 解：（1）圖中A為基因表達載體的構(gòu)建過程，該過程首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，還需DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組質(zhì)粒．將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法．
（2）B過程是培養(yǎng)并選擇含有重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌，其中“選擇”體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運載體必須具備具有標記基因；“培養(yǎng)”體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運載體必須能在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存．
（3）由圖可知，標記基因是卡那霉素抗性基因，因此要在培養(yǎng)基中添加卡那霉素．將離體棉花葉片組織培育成再生植株還需用采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的原理是植物細胞具有全能性．
（4）在分子水平上利用目的基因作為探針，采用分子雜交技術(shù)對再生植株進行檢測，以鑒定其是否表達．
（5）基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，因此抗蟲基因表達過程中遺傳信息的流動方向：抗蟲基因$\stackrel{轉(zhuǎn)錄}{→}$mRNA$\stackrel{翻譯}{→}$毒蛋白．
故答案為：
（1）限制性內(nèi)切酶     DNA連接酶        顯微注射法
（2）具有標記基因    能在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存   
（3）卡那霉素    植物組織培養(yǎng)    全能性
（4）分子雜交
（5）抗蟲基因$\stackrel{轉(zhuǎn)錄}{→}$mRNA$\stackrel{翻譯}{→}$毒蛋白

點評 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因抗蟲植株的培育過程圖，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟，能準確判斷圖中各過程的名稱；識記質(zhì)粒作為運載體的條件；掌握目的基因檢測與鑒定的方法等．