Question

【題目】科學家從某細菌中提取抗鹽基因,轉入煙草并培育成轉基因抗鹽煙草。下圖是轉基因抗鹽煙草的培育過程,含目的基因的DNA和質粒上的箭頭表示相關限制酶的酶切位點。請分析回答下列問題。

(1)在該過程中,研究人員首先獲取了抗鹽基因(目的基因),并采用__________技術對目的基因進行擴增,該技術需要的條件是____、酶、原料、模板,該技術必須用_______________________________酶;然后構建基因表達載體,基因表達載體中除了具有目的基因、啟動子和終止子之外,還需具有________。

(2)用圖中的質粒和目的基因構建重組質粒,不能使用SmaⅠ酶切割,原因是_____________________________________________。圖中①②過程為防止質粒和含目的基因的外源DNA片段自身環化,應選用_____________酶對外源DNA、質粒進行切割。

(3)為確定轉基因抗鹽煙草是否培育成功,既要用放射性同位素標記的___________作探針進行分子雜交檢測,又要在個體水平上鑒定,后者具體過程是____________________。

Answer 1

【答案】（1） PCR（聚合酶鏈式反應）（1分） 引物 耐熱的DNA聚合或熱穩定性的DNA聚合酶 標記基因

（2）SmaⅠ會破壞質粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因 BamHⅠ和HindⅢ

（3）抗鹽基因（或目的基因） 將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長狀態

【解析】（1）依題意可知：抗鹽基因屬于目的基因，可采用 PCR（聚合酶鏈式反應） 技術擴增目的基因，該技術需要的條件是：引物、酶、原料、模板；利用PCR技術擴增目的基因時，每次循環都是在95℃時進行變性、在55℃時進行復性、在72℃時延伸，所以該技術必須用熱穩定DNA聚合酶（或Taq酶）。基因表達載體由目的基因、啟動子、終止子、標記基因等組成。

（2）題圖顯示:質粒上的M抗生素抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ酶的識別和酶切位點，若使用SmaⅠ酶切割，會破壞質粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因，因此不能使用SmaⅠ酶切割。抗鹽基因（或目的基因）的兩側都有EcoRI酶的識別和酶切位點，因此用EcoRI酶切割目的基因會出現自身環化；BamHⅠ和HindⅢ識別和酶切位點分別位于目的基因的兩側，而且質粒中也有相應的酶切位點，因此用BamHⅠ和HindⅢ同時進行酶切，才能完整地切下該抗原基因，同時保證目的基因與質粒的連接方式的唯一性，防止質粒和含目的基因的外源DNA片段自身環化。

（3）檢測目的基因是否導入受體細胞，在分子水平上進行檢測時，要用放射性同位素標記的抗鹽基因（或目的基因） 作探針進行分子雜交檢測；在個體水平上進行鑒定時，可將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長狀態。