Question

青蒿素是有效的抗疟疾药物，但野生黄花蒿中青蒿素的产量较低。为缓解青蒿素供应不足的状况，科学家将tms基因和tmr基因导入黄花蒿的愈伤组织，获得了黄花蒿的冠瘿组织，改造过程用到的部分结构如图所示。

（1）科学家将目的基因导入黄花蒿愈伤组织细胞的常用方法是_____________________。

（2）图中结构P、T是基因成功转录的保证，其中结构P位于基因的首端，其作用是__________________________。为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，并将含有目的基因的细胞筛选出来，图中还缺少的结构是_________________________。 构建重组DNA的目的是_________________________________________________。

（3）要检测目的基因是否插入到冠瘿组织细胞的染色体DNA上，可采用_______________技术。该技术的原理是____________________________。

（4）与愈伤组织相比，冠瘿组织的生长速度更快，原因可能是________________________。

Answer

农杆菌转化法 RNA聚合酶识别和结合的部位 标记基因 使目的基因在冠瘿组织中稳定存在和表达，并能遗传给下一代 DNA分子杂交 碱基互补配对 tms和tmr基因编码的产物控制合成了生长素和细胞分裂素，促进了冠瘿组织的生长

【解析】

目的基因导入受体细胞的方法：植物细胞—常用农杆菌转化法；动物细胞—常用显微注射法；微生物细胞—常用钙离子处理法。

目的基因的检测和鉴定：检测目的基因是否导入受体细胞—DNA分子杂交法；检测目的基因是否转录—分子杂交法；检测目的基因是否表达相应的蛋白质—抗原抗体杂交法。另外还可以进行个体水平的抗虫、抗病接种实验。

（1）黄花蒿是植物细胞，常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞。

（2）图中结构P启动子、T终止子是基因成功转录的保证，其中结构P位于基因的首端，RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录。图中基因表达载体中缺失标记基因，标记基因可用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因，并将含有目的基因的细胞筛选出来。构建重组DNA是为了使目的基因在冠瘿组织中稳定存在和表达，并能遗传给下一代。

（3）要检测目的基因是否插入到冠瘿组织细胞的染色体DNA上，可采用DNA分子杂交法进行检测，若出现杂交带，说明目的基因已经成功导入受体细胞。该技术的原理是碱基的互补互补配对。

（4）“科学家将tms基因和tmr基因导入黄花蒿的愈伤组织，获得了黄花蒿的冠瘿组织”，tms和tmr基因编码的产物控制合成了生长素和细胞分裂素，促进了冠瘿组织的生长，故与愈伤组织相比，冠瘿组织的生长速度更快。