Question

【題目】我國一科研團(tuán)隊將小麥液泡膜Na＋/K＋逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因（TaNHX2基因）轉(zhuǎn)移到水稻細(xì)胞內(nèi)，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽水稻新品種。回答下列有關(guān)問題：

（1）獲取目的基因的方法很多。若已知TaNHX2基因序列，可以用________擴(kuò)增該基因。首先根據(jù)序列設(shè)計、合成________并投入反應(yīng)體系，同時，還需要放入dNTP、目的基因、Taq酶等。還可以人工合成TaNHX2基因，如圖1表示人工合成的兩條若干個堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補(bǔ)平，獲得雙鏈DNA。從功能看，Klenow酶是一種________酶。

（2）圖2是3種限制酶的識別與酶切位點(diǎn)示意圖，構(gòu)建基因表達(dá)載體的時候，經(jīng)BamH Ⅰ酶切割得到的目的基因可以與圖3所示質(zhì)粒被________酶切后的產(chǎn)物連接，理由是____________________________。連接后的重組質(zhì)粒________（填“能”“不能”或“不一定能”）被BamH Ⅰ切割。

（3）基因表達(dá)載體通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將其____________________，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。

（4）小麥與水稻差異很大，但卻通過基因重組后，水稻能夠合成小麥的蛋白質(zhì)，這是因?yàn)?/span>_______________________________________________________。

Answer 1

【答案】PCR技術(shù) 引物 DNA聚合 Sau3AⅠ BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ兩種酶切割片段產(chǎn)生的黏性末端互補(bǔ) 不一定能 插入到植物細(xì)胞的染色體DNA上 水稻和小麥共用一套遺傳密碼

【解析】

基因工程技術(shù)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(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）擴(kuò)增目的基因常采用PCR技術(shù)；需要根據(jù)設(shè)計序列合成引物；從圖中看出Klenow酶的作用是以DNA分子的一條鏈為模板，以脫氧核苷酸為原料合成DNA分子，催化磷酸二酯鍵的形成，所以是一種DNA聚合酶。

（2）由圖2可知，BamH I酶和Sau3AI兩種酶切割片段產(chǎn)生的黏性末端互補(bǔ)，故BamHI酶切割得到的目的基因可以與圖3所示質(zhì)粒被Sau3AI酶切后的產(chǎn)物連接。連接后的重組質(zhì)粒可能形成不同的序列，所以不一定能再被BamHI切割。

（3）基因表達(dá)載體通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入某植物根細(xì)胞，并將其插入到植物細(xì)胞的染色體DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。

（4）小麥與水稻差異很大，但小麥和水稻共同一套遺傳密碼，故通過基因重組后，水稻能夠合成小麥的蛋白質(zhì)。