Question

【題目】植物修復技術之一是將某種特定的植物種植在被重金屬污染的土壤上，收獲植物后進行相應處理，就可將重金屬移出土壤。下圖為科學家嘗試應用生物工程技術，培養符合植物修復技術要求的轉基因煙草的流程圖，請分析回答下列問題：

（1）將目的基因導人煙草細胞的方法與圖中不同的還有________________（答出兩種方法）。

（2）獲得目的基因后可采用__________技術進行擴增，該技術利用的原理是________________________。目的基因能否在煙草細胞中穩定遺傳的關鍵是_____________________________，將含有目的基因的煙草細胞培養成煙草植株的技術理論基礎是____________________________________，如果是通過直接培養轉基因煙草細胞獲取藥物，則只需將導人目的基因的煙草細胞培養至_______________________________________，然后大量工廠化生產即可。檢測轉化成功的煙草植株，除檢測標記基因產物外，還可采用__________________________技術檢測目的基因在番茄體內是否轉錄。

（3）土壤中的重金屬通過___________________________逐級富集，進而危及人類的健康，在應用植物修復技術治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這主要遵循了生態工程的__________________________原理。

Answer 1

【答案】基因槍法 花粉管通道法 PCR（多聚酶鏈式反應） DNA雙鏈復制 煙草細胞的DNA上是否插入了目的基因 植物細胞全能性 愈傷組織 分子雜交 食物鏈 協調與平衡

【解析】

圖示為轉基因煙草的培育流程圖，由于涉及了農桿菌細胞的應用，說明該方法是農桿菌轉化法，先將帶有目的基因的重組Ti-質粒導入土壤農桿菌中，通過農桿菌感染煙草植物細胞，利用Ti質粒中T-DNA片段具有轉移到受體細胞染色體DNA上的特點，從而將目的基因整合到受體煙草細胞的染色體DNA上，最終通過植物組織培養技術培育出轉基因的煙草植株，并進行檢測和鑒定。

（1）圖中方法是農桿菌轉化法，除該方法外，將目的基因導入煙草細胞的方法還有基因槍法、花粉管通道法。

（2）獲得目的基因后可采用PCR技術進行擴增，該技術利用是DNA雙鏈復制的原理。目的基因能否在煙草細胞中穩定遺傳的關鍵是煙草細胞的DNA上是否插入了目的基因，只有插入了目的基因，目的基因才可能隨煙草細胞的DNA一同復制遺傳。將含有目的基因的煙草細胞培養成煙草植株的技術是植物組織培養，其理論基礎是植物細胞具有全能性。如果是通過直接培養轉基因煙草細胞獲取藥物，則只需將導入目的基因的煙草細胞培養至愈傷組織，然后大量工廠化生產即可。檢測轉化成功的煙草植株，一是利用DNA分子雜交技術檢測目的基因是否轉入成功；二是采用分子雜交技術檢測目的基因在番茄體內是否轉錄產生了特定mRNA；三是采用抗原-抗體雜交技術檢測目的基因是否翻譯出特定蛋白質。

（3）土壤中的重金屬通過食物鏈逐級富集，最終被人體攝食而危及人類的健康。在應用植物修復技術治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這主要遵循了生態工程的協調與平衡原理。