Question

【題目】科學工作者將某種海蜇的DNA分子上一段長度為5170個堿基對的片段一一綠色熒光蛋白基因，轉入到夾竹桃細胞中，培育出一種夜間發光的夾竹桃。培育過程如下圖所示，回答有關問題：

(1)構建圖中的重組Ti質粒，需用到的基因工程的工具酶是_________________。作為受體農桿菌應___________________，以方便篩選已導入重組Ti質粒的受體農桿菌。在將重組Ti質粒轉入農桿菌之前，對農桿菌的處理方式和結果是___________________________________________________。

(2)轉基因夾竹桃幼苗對青霉素_________________(填“具有"或“不具有”)抗性，原因是_________________。

(3)綠色熒光蛋白基因含有___________________，因此在農桿菌細胞中不能正常表達，而在夾竹桃細胞中能正常表達。

Answer 1

【答案】限制性核酸內切酶(或限制酶)、DNA連接酶 不含有抗青霉素基因(或對青霉素敏感) 先要用Ca2+處理農桿菌，其目的是使其成為感受態細胞 不具有 農桿菌(或重組Ti質粒)中只有T一DNA才能進入夾竹桃細胞，而抗青霉素基因沒有進入夾竹桃細胞 內含子

【解析】

基因工程的基本工具為限制酶、DNA連接酶和運載體。基因工程的基本操作程序為：獲取目的基因，構建基因表達載體，將目的基因導入到受體細胞，目的基因的檢測與鑒定。

（1）構建重組Ti質粒時，需要用到限制酶切割質粒，并用DNA連接酶將含有相同黏性末端的目的基因和質粒連接在一起。故構建Ti重組質粒需要用到基因工程的工具酶是限制酶和DNA連接酶。由于Ti質粒上含有抗青霉素基因，故作為受體農桿菌應不含抗青霉素基因（或對青霉素敏感），以便根據質粒上的標記基因篩選導入重組質粒的農桿菌。在將重組Ti質粒轉入農桿菌之前，先要用鈣離子處理農桿菌，其目的是使其成為感受態細胞，易于吸收周圍環境中的外源DNA分子。

（2）根據圖示可知：目的基因插入在了質粒的T-DNA片段，由于T-DNA可轉移至受體細胞并且整合到受體細胞的染色體DNA上，所以插入在T-DNA中的目的基因被導入夾竹桃細胞，并整合到了染色體DNA上，而抗青霉素基因沒有進入夾竹桃細胞，故轉基因夾竹桃幼苗對青霉素不具有抗性。

（3）綠色熒光蛋白基因來自真核生物，含有內含子，轉錄后需要將內含子轉錄的部分在細胞核中進行剪切，而農桿菌為原核生物，不具備該剪切功能，因此，在農桿菌細胞中不能正常表達，而在夾竹桃細胞中能正常表達。