Question

【題目】研究人員嘗試將酶D基因與轉運肽基因相連，導入大豆細胞并獲得了轉基因大豆作物，有關限制酶的切點如圖甲所示，請回答問題。

（1）用______（酶）處理兩個基因后，可以獲得A端和D端相連的目的基因（重組基因），原因是__________________。

（2）科學家采用PCR技術擴增目的基因，一個DNA分子在PCR儀中經過3次循環，需要_______個引物，共產生____個DNA分子。

（3）構建重組質粒時，將上述重組基因插入圖乙所示Ti質粒的___中，插入此位置的原因是_______________，之后將重組質粒導入農桿菌中。

（4）將重組基因通過農桿菌轉入大豆的受體細胞中，請概要指出將該細胞培養獲得轉基因大豆植株的過程：____________________________。

Answer 1

【答案】ClaI、DNA連接酶 A端和D端都由ClaI切開，形成的兩個黏性末端的堿基能互補配對，再由DNA連接酶催化形成磷酸二酯鍵而連接 14 8 T-DNA T-DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體DNA上 將該細胞進行脫分化培養，產生愈傷組織，然后進行再分化培養，誘導幼根和幼芽形成而獲得轉基因大豆植株

【解析】

（1）基因工程的基本步驟：1、目的基因的獲取；2、基因表達載體的構建；3、將目的基因導入受體細胞；4、目的基因的檢測與鑒定。

（2）基因工程的基本工具：限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶、基因進入受體細胞的載體。

（3）PCR技術中的引物：引物是PCR過程中，能與目的基因首端相互補的一段DNA序列，在DNA延伸的過程中，引物與模板鏈互補，然后DNA聚合酶與引物結合，開啟合成過程，因此合成的DNA鏈的數目與引物的數量相同

（1）根據圖中的信息可知，酶D基因的A端和轉運肽基因的D端都有ClaI酶的切點，所以要想獲得A端和D端相連的重組基因，需要用ClaI酶將A端和D端切開，形成的兩個黏性末端的堿基能互補配對，再由DNA連接酶催化形成磷酸二酯鍵而連接。

（2）PCR擴增目的基因的過程中，合成的新鏈都需要引物進行開啟合成，循環復制三代之后，共計產生8個DNA分子，需要合成14條新鏈，因此需要14個引物。

（3）由于Ti質粒的T—DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體DNA上，所以構建重組質粒時，需將重組基因插入圖乙所示Ti質粒的T-DNA中。

（4）根據植物細胞的全能性，轉基因后的大豆細胞通過植物組織培養技術可以培養成轉基因大豆植株，其基本過程為：將該細胞進行脫分化培養，產生愈傷組織，然后進行再分化培養，誘導幼根和幼芽形成而獲得轉基因大豆植株。