Question

【題目】青蒿素是最有效的抗瘧疾藥物成分，但野生黃花蒿青蒿素產量低。為緩解青蒿素供應不足的狀況，科學家將tms基因和tmr基因導入黃花蒿的愈傷組織從而獲得了黃花蒿的冠癭組織，改造過程用到的部分結構如圖。

（1）科學家利用農桿菌轉化黃花蒿愈傷組織細跑的過程中，需添加酚類化合物，其目的是______________________。

（2）圖中結構P、T是基因成功轉錄的保證，其中結構P的作用是____________________________；從基因表達載體的組成上分析圖中還缺少標記基因，標記基因的作用是____________________。

（3）在獲得轉基因的冠癭組織過程中，構建基因表達載體時常使用兩種能產生不同黏性末端的限制酶對目的基因的兩端和載體分別進行切割，這樣做的好處是_______________________。

（4）與愈傷組織相比，冠癭組織的生長速度更快，原因可能是_____________________。

Answer 1

【答案】吸引農桿菌移向水稻受體細胞，有利于目的基因成功轉化 RNA聚合酶識別和結合的部位 鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來 可以避免目的基因和運載體的自身連接成環和反向連接 tms和tmr基因編碼產物控制合成了生長素和細胞分裂素，促進了冠癭組織的生長

【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）利用農桿菌轉化水稻受體細胞的過程中，需添加酚類物質，其目的是吸引農桿菌移向水稻受體細胞，有利于目的基因成功轉化。

（2）一個完整的基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因、復制原點等。圖中結構P、T是基因成功轉錄的保證，由于T是終止子，則結構P是啟動子。啟動子的作用是RNA聚合酶識別和結合的部位。標記基因的作用是鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。

（3）在構建基因表達載體時，可用一種或者多種限制酶進行切割。為了避免目的基因和運載體的自身連接成環和反向連接，一般選用兩種限制酶分別對目的基因、運載體進行切割。

（4）圖中結構屬于目的基因的是tms和tmr，分別編碼產物控制合成生長素和編碼產物控制合成細胞分裂素。促進了冠癭組織的生長，所以與愈傷組織相比，冠癭組織的生長速度更快。