Question

我国科学家张道远先生通过从耐旱灌木白花柽柳中克隆得到TSOD基因，利用转基因技术转化到棉花中，获得了具备更强抗旱性的T₄代转基因棉花株系，如图为转基因抗旱棉花的培育过程示意图，请据图回答下列问题：

（1）①过程表示用PCR技术扩增目的基因的方法。②过程用到的工具酶有_________，步骤③一般用______________处理农杆菌，使其易吸收周围环境中的DNA分子。

（2）组成基因表达载体的单体是_____________，基因表达载体中的启动子是_________识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因合成mRNA。

（3）用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，获得含目的基因的片段，若利用该片段构建基因表达载体，应选用的Ti质粒是下图中的__________（填序号）。

（4）将重组质粒导入棉花细胞除步骤③所示的方法外，还可采用______________（写出2种给满分）。

（5）外植体培养成为试管苗的过程采用了植物组织培养技术，利用____________________的原理，步骤⑤⑥分别表示______________________。

（6）为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素标记的_____________作探针进行分子水平鉴定，再_______________________进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性。

Answer

限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶 Ca2+ 脱氧核苷酸 RNA聚合酶 甲 花粉管通道法、基因枪法 植物细胞的全能性 脱分化、再分化 抗旱基因（TSOD基因、目的基因） 移栽到干旱土地中

【解析】

分析图，可知①表示目的基因的扩增，②表示构建基因表达载体，③表示将目的基因导入受体细胞，④表示用目的农杆菌感染植物细胞，并转化目的基因，⑤表示脱分化，⑥表示再分化，⑤⑥表示利用植物组织培养技术将细胞培养成完整植株的过程。

（1）根据以上分析已知，②过程表示构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶；③表示将目的基因导入受体细胞（农杆菌），需要用氯化钙（或Ca2+）处理农杆菌，使之成为感受态，易吸收周围环境中的DNA分子。

（2）基因表达载体的本质是DNA，基本单位是脱氧核苷酸；基因表达载体的组成成分包括启动子、目的基因、终止子、标记基因等，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因合成mRNA。

（3）根据题意分析，已知用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，则也应该用这两种酶切割质粒，且这两个切割位点应该在质粒的T-DNA部位，故选甲。

（4）图示将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法，此外将目的基因导入植物细胞的方法还有基因枪法和花粉管通道法。

（5）植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，图中⑤表示脱分化，⑥表示再分化。

（6）为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素标记的抗旱基因作探针进行分子水平鉴定，再移栽到干旱土地中进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性。