Question

【題目】高溫脅迫是影響植物生長發育的重要因素之一，高溫逆境會使番茄的生長發育受到限制，轉入codA基因的番茄對高溫的耐受性大于野生型番茄。

（1）如圖為質粒限制性核酸內切酶酶切圖譜。codA基因不含圖中限制性核酸內切酶識別序列。為使PCR技術擴增的codA基因能重組進該質粒，擴增的codA基因兩端需分別引入______和______不同限制性核酸內切酶的識別序列。

（2）制備番茄的原生質體時，在______環境下用酶解法處理番茄的根尖、葉片等細胞。

（3）導入目的基因的番茄細胞經______形成愈傷組織，通過調過______可以從這種愈傷組織誘導出芽和根的頂端分生組織，由此再生出新的植株。

（4）番茄的培養細胞在長期培養中，其胚胎發生和器官形成能力下降，可能原因有______（寫出2點即可）。

（5）種植業和畜牧業是人類食物生產系統的兩大支柱，兩者結合的優化設計需要按照______規律進行綜合優化，使系統從總體上獲得最佳的經濟效益、生態效益和社會效益。

Answer 1

【答案】NdeI BamHI 0.5-0.6mol/LD甘露醇溶液 脫分化 營養物質和生長調節劑的適當配比 染色體畸變、細胞核變異、非整倍體產生；細胞或組織中激素平衡被打破、細胞對外源生長物質的敏感性改變；缺乏成胚性的細胞系 生態與經濟

【解析】

基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）根據啟動子和終止子的作用可知，目的基因應導入啟動子和終止子之間。圖中看出，兩者之間存在于三種限制酶切點，但是由于Xbal在質粒上不止一個酶切位點，因此為使PCR擴增的codA基因重組進該質粒，擴增的codA基因兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ限制酶的識別序列。

（2）根據滲透原理，制備番茄的原生質體時，在0.5-0.6mol/LD甘露醇溶液環境下用酶解法處理番茄的根尖、葉片等細胞。

（3）導入目的基因的番茄細胞經脫分化形成愈傷組織，通過調過營養物質和生長調節劑的適當配比可以從這種愈傷組織誘導出芽和根的頂端分生組織，由此再生出新的植株。

（4）番茄的培養細胞在長期培養中，其胚胎發生和器官形成能力下降，可能原因有染色體畸變、細胞核變異、非整倍體產生；細胞或組織中激素平衡被打破、細胞對外源生長物質的敏感性改變；缺乏成胚性的細胞系等。

（5）種植業和畜牧業是人類食物生產系統的兩大支柱，兩者結合的優化設計需要按照生態與經濟規律進行綜合優化，使系統從總體上獲得最佳的經濟效益、生態效益和社會效益。