Question

为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与Ti质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。回答下列问题：

（1） PCR技术所用到的关键酶是__________，利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，其目的是__________。

（2）图1是花色基因C两侧被EcoR I酶切后所形成的末端结构，请写出EcoR I酶识别序列并标出切点：__________（用“↓”表示切点位置）。图2中EcoRI酶所识别的位点应在Ti质粒的__________片段上。

（3）将导人目的基因的菊花细胞培养成植株需要利用__________技术，其原理是__________。

（4）在个体生物学水平上，如何鉴定转基因菊花培育是否成功？____________________

Answer

热稳定DNA聚合酶（Taq酶） 要根据这一序列合成引物 G↓AATTC T-DNA 植物组织培养 植物细胞具有全能性 观察转基因菊花是否表现出基因C所控制的花色

【解析】

PCR是应用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加，而这一技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物。目的基因导入植物细胞一般需要进行植物组织培养。

（1）由于PCR技术应用了DNA双链复制的原理，在高温情况下进行，该过程需要的关键酶是热稳定DNA聚合酶；该过程中要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物；

（2）根据酶切后形成的序列，可以推测出EcoR I酶识别的序列为GAATTC，且在酶切以后单独形成一个G，所以酶切位点为G↓AATTC；由于后续需要将目的基因导入到受体细胞中，所以会将目的基因转移至Ti质粒的T-DNA片段上；

（3）目的基因导入到植物细胞，从而培育出新的植一般都需要植物组织培养技术的协助；该过程应用的原理是植物细胞具有全能性；

（4）目的基因的检测在个体水平上需要观察到明显的性状变化或蛋白质的合成，因此该过程需要观察转基因菊花是否表现出基因C所控制的花色。