Question

【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胡蘿卜中存在冷誘導(dǎo)的抗凍蛋白，克隆其cDNA，通過基因工程可用來改良植物的抗寒性。研究發(fā)現(xiàn)植物內(nèi)源抗凍基因AFP基因更適宜在植物體內(nèi)表達(dá)，比昆蟲、海洋動物等的抗凍基因有更多的優(yōu)點。下圖為利用胡蘿卜的AFP基因培育抗寒性強(qiáng)的番茄植株的過程。請據(jù)圖回答下列問題：

（1）以幼小胡蘿卜植株細(xì)胞中的mRNA為材料獲得抗凍蛋白cDNA，要依據(jù)__________原則。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增AFP基因時，需要加入兩種引物，原因是____________________酶只能從引物的3′端延伸DNA鏈，用兩種引物才能確保DNA的兩條鏈同時被擴(kuò)增，該酶只能特異地復(fù)制處于__________之間的DNA序列，一個DNA分子經(jīng)三輪復(fù)制以后，含有兩種引物的DNA分子有__________個。

（2）將AFP基因?qū)�入植物�?xì)胞時，目前常用的目的基因載體是Ti質(zhì)粒，AFP基因必須插入該基因載體的__________上。將重組AFP基因的表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌，再感染番茄細(xì)胞，可經(jīng)過__________技術(shù)形成轉(zhuǎn)基因植株。

（3）若要在個體水平上檢測抗寒性強(qiáng)的番茄植株是否培育成功，請寫出檢測思路。_________________。

Answer 1

【答案】 堿基互補(bǔ)配對 熱穩(wěn)定DNA聚合（或Taq） 兩個引物 6 T-DNA 植物組織培養(yǎng) 將獲得的轉(zhuǎn)基因植株放在低溫(寒冷）環(huán)境中培養(yǎng)，若該植株能正常生長繁殖，則表明抗寒性強(qiáng)的番茄植株培育成功

【解析】試題分析：據(jù)圖分析，將胡蘿卜AFP基因（目的基因）與Ti質(zhì)粒重組，構(gòu)建基因表達(dá)載體，導(dǎo)入農(nóng)桿菌，利用農(nóng)桿菌感染發(fā)，將目的基因插入到番茄細(xì)胞中，最終獲得了抗寒性較強(qiáng)的番茄植株。

（1）以mRNA為模板獲得cDNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程遵循堿基互補(bǔ)配對原則，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化；利用PCR技術(shù)擴(kuò)增AFP基因時，需要加入兩種引物，原因是熱穩(wěn)定DNA聚合酶只能從引物的3′端延伸DNA鏈，用兩種引物才能確保DNA的兩條鏈同時被擴(kuò)增，該酶只能特異地復(fù)制處于兩個引物之間的DNA序列，一個DNA分子經(jīng)三輪復(fù)制以后，含有兩種引物的DNA分子有6個。

（2）利用農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒作為運(yùn)載體時，必須將目的基因插入其T-DNA上；導(dǎo)入目的基因的番茄細(xì)胞可以通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)形成轉(zhuǎn)基因植株。

（3）在個體水平上檢測抗寒性強(qiáng)的番茄植株，可以將獲得的轉(zhuǎn)基因植株放在低溫(寒冷）環(huán)境中培養(yǎng)，若該植株能正常生長繁殖，則表明抗寒性強(qiáng)的番茄植株培育成功。