Question

【題目】下圖表示利用細菌中抗枯萎病基因培有抗枯萎病番茄的過程，其中①~⑦表示操作步驟，A、B表示相關分子，CE表示培養過程，其中D過程表示細菌與番茄細胞混合培養。請回答下列問題：

（1）先從細菌中提取DNA分子，再通過______技術擴增，以獲取抗枯萎病基因。該技術的關鍵是設計引物，在設計引物時的依據是______。

（2）培育抗枯萎病番茄最核心的步驟是_________（填圖中序號），B中包括的結構有_______。

（3）③過程需要用_______處理細菌，D過程常采用的方法稱為______；步驟⑥包括的兩個重要過程是_____。

（4）經過⑦過程得到的番茄植株，檢測其是否抗枯萎病的方法是_______。

Answer 1

【答案】PCR 抗枯萎病基因（目的基因）兩端的脫氧核苷酸序列（或堿基序列） ② 目的基因、啟動子、終止子、標記基因、復制原點 CaCl2（Ca2+） 農桿菌轉化法 脫分化和再分化 用相應的病原體感染番茄植株，（觀察是否患枯萎病）

【解析】

圖中①為目的基因的獲取，②為基因表達載體的構建，③為將目的基因導入受體細胞。番茄為雙子葉植物，常用農桿菌轉化法導入目的基因。

（1）提取DNA分子后，可根據DNA雙鏈復制的原理，通過PCR技術進行擴增，以獲取抗枯萎病基因。該技術的關鍵是根據抗枯萎病基因（目的基因）兩端的脫氧核苷酸序列（或堿基序列）設計引物。

（2）培育抗枯萎病番茄最核心的步驟是②基因表達載體的構建，B為基因表達載體，其中應包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因、復制原點等結構。

（3）③過程是將重組質粒導入細菌，此時需要用CaCl2（Ca2+）處理細菌，以增大細菌細胞壁的通透性；番茄為雙子葉植物，D過程是將目的基因導入番茄細胞，常采用農桿菌轉化法；將植物細胞培養為新個體，需經脫分化和再分化兩個步驟。

（4）經過⑦過程得到的番茄植株，檢測其是否抗枯萎病屬于個體水平的檢測，可用相應的病原體感染番茄植株，觀察是否患枯萎病。

生物種類	植物	動物	微生物
常用方法	農桿菌轉化法	顯微注射技術	感受態細胞法
受體細胞	體細胞或受精卵	受精卵	原核細胞
轉化過程	將目的基因插入到Ti質粒的TDNA上→農桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞染色體的DNA上→表達	將含有目的基因的表達載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發育→獲得具有新性狀的動物	Ca2＋處理細胞→感受態細胞→重組表達載體DNA分子與感受態細胞混合→感受態細胞吸收DNA分子