Question

【題目】徑柳匙葉草是一種泌鹽植物。科研工作者將徑柳匙葉草液泡膜Na＋/K＋逆向轉運蛋白基因（TaNHX2基因）轉移到棉花細胞內，獲得了轉基因耐鹽棉花新品種。圖1是獲取的含有目的基因的DNA片段，Sau3A I、EcoR I、BamH I為三種限制酶，圖中箭頭所指為三種限制酶的切點；圖2是三種限制酶的識別序列與酶切位點示意圖；圖3是土壤農桿菌中用于攜帶目的基因的Ti質粒結構示意圖。請分析回答問題：

（1）若圖1所示DNA片段是利用徑柳匙葉草的DNA直接獲得的，則該獲取目的基因的方法為_________。

（2）不能在徑柳匙葉草根尖分生區細胞中獲得TaNHX2基因的mRNA，其原因是_________。

（3）若用BamH I切割圖1所示的DNA片段，獲得目的基因，則需選用_________切割圖3所示質粒，以便構建基因表達載體，該方案的缺陷是_________。故切割圖1所示DNA片段的最佳方案是選用_________酶。

（4）用上述最佳方案構建基因表達載體，所得重組質粒_________（選填“能”“不能”或“不一定能”）被BamHⅠ切割。

（5）圖3中，質粒上的抗生素抗性基因的作用是_________。

（6）為了檢測技術成果，科研工作者在個體水平的檢測方法是_________。

Answer 1

【答案】從基因文庫中獲取 基因的選擇性表達（徑柳匙葉草根尖分生區細胞中TaNHX2基因不能表達） Sau3A I 出現目的基因和質粒的自我環化、目的基因在質粒上的連接方向不確定 EcoRI和BamH I 不一定能 以便篩選出含有目的基因的受體細胞 將轉基因棉花種植在鹽堿地，觀察其生長狀況

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）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。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--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）利用徑柳匙葉草的DNA直接獲得目的基因的方法為從基因文庫中獲取目的基因。

（2）徑柳匙葉草根尖通過成熟區細胞吸收水分和礦質元素，細胞中TaNHX2基因表達,而分生區細胞中TaNHX2基因不能表達。

（3）依據圖示限制酶識別和切割位點，用BamH I切取目的基因，不能選EcoR I切割載體，因為EcoR I切割產生的粘性末端和目的基因粘性末端堿基序列不相同。選用Sau3A I切割相應質粒，會產生相同的粘性末端，以便構建基因表達載體，該方案的缺陷是出現目的基因和質粒的自我環化、目的基因在質粒上的連接方向不確定。為克服上述弊端，可選用EcoRI和BamH I切割質粒。

（4）選用EcoRI和BamH I切割質粒，構建基因表達載體后所得重組質粒上不一定有BamHⅠ酶切位點，不一定能被BamH Ⅰ切割。

（5）基因工程中抗生素抗性基因常用作標記基因，以便篩選出含有目的基因的受體細胞。

（6）結合目的基因的功能，人們通過將轉基因棉花種植在鹽堿地，觀察其生長狀況在個體水平檢測目的基因是否成功表達。