Question

【題目】為探究M基因的功能，科研人員將克隆得到的M基因?qū)�入擬南芥植株(自交繁殖)，流程如圖所示。回答下列問題：

（1）通過過程a、b，采用______________________法來獲得大量的M基因，過程b中需先加熱至90～95 ℃，然后冷卻至55～60 ℃，冷卻的目的是_________。

（2）為獲得轉(zhuǎn)基因植物，采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法侵染擬南芥的花序。基本過程如下：

①過程d：將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，其目的是______________。

②過程e：將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，再將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌離心、富集，得到含有M基因的農(nóng)桿菌液。

③過程f：在擬南芥植株產(chǎn)生大量花序時，將其花表面部分在農(nóng)桿菌懸浮液中浸泡20～30 s，3～4周后得到轉(zhuǎn)化擬南芥植株的種子(T0)。浸泡之前，需先剪去已經(jīng)長成的角果(這些角果將來可發(fā)育成種子)，原因是_____________________________________________________。

④將收獲的擬南芥T0種子，播種在含有___________的培養(yǎng)基上，能健康生長的幼苗含有___________________。

（3）采用農(nóng)桿菌花序侵染的方法轉(zhuǎn)化，一般只能將目標(biāo)片段整合到一條DNA上。若要獲得M基因穩(wěn)定的突變體，需___________篩選出能穩(wěn)定遺傳的突變體。

Answer 1

【答案】反轉(zhuǎn)錄法(逆轉(zhuǎn)錄法)和PCR 使引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上 獲取大量重組質(zhì)粒(讓目的基因擴(kuò)增) 這些已受精的角果將來結(jié)的種子是非轉(zhuǎn)基因的 卡那霉素 M(目的)基因 將T0代連續(xù)自交

【解析】

基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的獲取：原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成，人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。

第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建。

第三步：將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，常用的轉(zhuǎn)化方法：

將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；

將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。

第四步：目的基因的檢測和表達(dá)。

（1）圖中a是利用RNA合成DNA分子，是逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因；b是大量擴(kuò)增目的基因，是PCR技術(shù)，PCR技術(shù)的操作在90℃下使模板DNA變性、解鏈→50℃下復(fù)性（引物與DNA模板鏈結(jié)合）→72℃下引物鏈延伸（形成新的脫氧核苷酸鏈），所以冷卻的目的是使引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上。

（2）①為了讓目的進(jìn)大量擴(kuò)增，所以需要將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，伴隨大腸桿菌的增殖而不斷增多；

③已受精的角果將來結(jié)的種子是非轉(zhuǎn)基因的，所以為了獲得轉(zhuǎn)基因的種子，需要先剪去已經(jīng)長成的角果。

④由于質(zhì)粒上含有卡拉霉素抗性基因，所以需要將收獲的擬南芥T0種子播種在含有卡拉霉素的的培養(yǎng)基上；能健康生長的幼苗含有質(zhì)粒，由于質(zhì)粒和目的基因連接，所以幼苗含有目的基因或M基因。

（3）農(nóng)桿菌花序侵染的方法轉(zhuǎn)化，一般只能將目標(biāo)片段整合到一條DNA上，所以要獲得M基因穩(wěn)定的突變體，需要將T0不斷自交獲得純合子。