Question

科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。下图是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答下列问题：

（1）在该过程中，研究人员首先获取了抗盐基因（目的基因），并采用           技术对目的基因进行扩增，该技术需要的条件是           、酶、原料、模板,该技术必须用         酶；然后构建基因表达载体，基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外，还需具有      。

（2）用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用SmaⅠ酶切割，原因是                        。图中①②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用                 酶对外源DNA、质粒进行切割。

（3）为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的                   作探针进行分子杂交检测，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是                             __________。

Answer

（1） PCR（聚合酶链式反应）（1分） 引物 耐热的DNA聚合或热稳定性的DNA聚合酶 标记基因

（2）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因 BamHⅠ和HindⅢ

（3）抗盐基因（或目的基因） 将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察该烟草植株的生长状态

【解析】

（1）依题意可知：抗盐基因属于目的基因，可采用 PCR（聚合酶链式反应） 技术扩增目的基因，该技术需要的条件是：引物、酶、原料、模板；利用PCR技术扩增目的基因时，每次循环都是在95℃时进行变性、在55℃时进行复性、在72℃时延伸，所以该技术必须用热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）。基因表达载体由目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成。

（2）题图显示:质粒上的M抗生素抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ酶的识别和酶切位点，若使用SmaⅠ酶切割，会破坏质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。抗盐基因（或目的基因）的两侧都有EcoRI酶的识别和酶切位点，因此用EcoRI酶切割目的基因会出现自身环化；BamHⅠ和HindⅢ识别和酶切位点分别位于目的基因的两侧，而且质粒中也有相应的酶切位点，因此用BamHⅠ和HindⅢ同时进行酶切，才能完整地切下该抗原基因，同时保证目的基因与质粒的连接方式的唯一性，防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化。

（3）检测目的基因是否导入受体细胞，在分子水平上进行检测时，要用放射性同位素标记的抗盐基因（或目的基因） 作探针进行分子杂交检测；在个体水平上进行鉴定时，可将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察该烟草植株的生长状态。

【考点定位】基因工程。

【名师点睛】本题以“培育成转基因抗盐烟草”的示意图为情境，综合考查学生对基因工程的识记和理解能力。熟记并理解基因工程的操作步骤、准确判断图中各数字的含义是解题的前提；从题图中挖掘隐含信息：“箭头表示相关限制酶的酶切位点、M抗生素抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ的酶切位点”等与“所学知识”有效地联系起来，进行知识的整合和迁移，是解答此题的关键。