Question

【題目】科學(xué)家從某細(xì)菌中提取抗鹽基因,轉(zhuǎn)入煙草并培育成轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草。下圖是轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過程,含目的基因的DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。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(shù)對目的基因進(jìn)行擴(kuò)增,該技術(shù)需要的條件是____、酶、原料、模板,該技術(shù)必須用_______________________________酶;然后構(gòu)建基因表達(dá)載體,基因表達(dá)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(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用SmaⅠ酶切割,原因是_____________________________________________。圖中①②過程為防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化,應(yīng)選用_____________酶對外源DNA、質(zhì)粒進(jìn)行切割。

(3)為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功,既要用放射性同位素標(biāo)記的___________作探針進(jìn)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?zhǔn)椒磻?yīng)）（1分） 引物 耐熱的DNA聚合或熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶 標(biāo)記基因

（2）SmaⅠ會破壞質(zhì)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(tài)

【解析】（1）依題意可知：抗鹽基因?qū)儆谀康幕�因，可采�?PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)） 技術(shù)擴(kuò)增目的基因，該技術(shù)需要的條件是：引物、酶、原料、模板；利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，每次循環(huán)都是在95℃時進(jìn)行變性、在55℃時進(jìn)行復(fù)性、在72℃時延伸，所以該技術(shù)必須用熱穩(wěn)定DNA聚合酶（或Taq酶）。基因表達(dá)載體由目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等組成。

（2）題圖顯示:質(zhì)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(diǎn)，若使用SmaⅠ酶切割，會破壞質(zhì)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(cè)都有EcoRI酶的識別和酶切位點(diǎn)，因此用EcoRI酶切割目的基因會出現(xiàn)自身環(huán)化；BamHⅠ和HindⅢ識別和酶切位點(diǎn)分別位于目的基因的兩側(cè)，而且質(zhì)粒中也有相應(yīng)的酶切位點(diǎn)，因此用BamHⅠ和HindⅢ同時進(jìn)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(zhì)粒的連接方式的唯一性，防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化。

（3）檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，在分子水平上進(jìn)行檢測時，要用放射性同位素標(biāo)記的抗鹽基因（或目的基因） 作探針進(jìn)行分子雜交檢測；在個體水平上進(jìn)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(tài)。