Question

径柳匙叶草种泌盐植物，科研工作者将径柳匙叶草液泡膜 Na+/K+逆向转运蛋白基因(TaNHX2 基因)转移到棉花细胞内，获得了转基因耐盐棉花新品种，图 1 是获取的含有目的基因的 DNA 片段，Sau3A I、 EcoR I、BamH I 为三种限制酶，图中箭头所指为三种酶的切点；图 2 是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图；图 3 是土壤农杆菌中用于携带目的基因的 Ti 质粒结构示意图，请分析回答问题：

（1）若图 1 所示 DNA 片段是利用径柳匙叶草的 DNA 直接获得的，则该获取目的基因的方法为___________ 

（2）不能在径柳匙叶草根尖分生区细胞中获得 TaNHX2 基因的 mRNA，其原因是______________ 

（3）若用 BamH I 切割图 1 所示的 DNA 片段，获得目的基因，则需选用____切割图 3所示质粒，以便构建基因表达载体，该方案的缺陷是________。故切割图 1 所示 DNA 片段的最佳方案是选用____酶。       

（4）用上述最佳方案构建基因表达载体，所得重组质粒________ (选填“能” “ 不能”或“不一能”) 被BamH I切割。

（5）图 3 中，质粒上的抗生素抗性基因的作用是 ___________________

（6）为了检测技术成果，科研工作者将转基因棉花种植在盐碱地、观察其生长状况，这属于_______水平的检测

Answer

从基因文库中获取 基因的选择性表达（径柳匙叶草根尖分生区细胞中TaNHX2基因不能表达） Sau3A I 出现目的基因和质粒的自我环化、目的基因在质粒上的连接方向不确定 EcoRI和BamH I 不一定能 以便筛选出含有目的基因的受体细胞 个体

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：

分子水平上的检测：

①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；

②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；

③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。

个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）目的基因的获取方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。利用径柳匙叶草的 DNA 直接获得目的基因的方法为从基因文库中获取。

（2）径柳匙叶草根尖分生区细胞中TaNHX2基因不能表达，故不能在径柳匙叶草根尖分生区细胞中获得 TaNHX2 基因的 mRNA。

（3）由图2分析可知，Sau3A I与BamH I切后露出的黏性末端相同，故若用 BamH I 切割图 1 所示的 DNA 片段获得目的基因，则需选用Sau3A I切割图 3所示质粒，以便构建基因表达载体，该方案由于切出后的目的基因和质粒两端的黏性末端相同，故容易出现目的基因和质粒的自我环化、目的基因在质粒上的连接方向不确定的缺陷。为了防止目的基因和质粒的自我环化和反接，可选用EcoRI和BamH I同时切割图 1 所示 的DNA 片段。

（4）用EcoRI和BamH I切出的黏性末端再用DNA连接酶连接在一起形成的序列不一定还是BamH I识别的序列，故所得重组质粒不一能被BamH I切割。

（5）图 3 中质粒上的抗生素抗性基因属于标记基因，其作用是筛选出含有目的基因的受体细胞。

（6）将转基因棉花种植在盐碱地、观察其生长状况属于个体水平的检测。