Question

拟南芥AtNX1基因编码一个位于液泡膜上的Na⁺转运蛋白，可将Na⁺逆浓度梯度转运至液泡内，以降低Na⁺毒害和提高植物的耐盐性。研究人员利用根瘤农杆菌侵染法将AtNXl基因转化到烟草等植物中，能显著提高其耐盐特性。

（1）AtNX1基因提高耐盐机理为：Na⁺转运至液泡内使__________升高，利于吸水。

（2）AtNX1基因可从构建拟南芥cDNA文库中获取。

①构建cDNA文库需要的工具酶有__________。

a.限制酶      b.DNA连接酶    c.RNA聚合酶       d.逆转录酶

②利用PCR技术从cDNA文库中获取AtNX1基因（基因序列未知），需根据AtNX1蛋白氨基酸序列设计引物，引物序列可以有多种原因是____________________。在PCR体系中需加入其中__________引物（填“全部”或“任意1种”或“其中2种”）。

（3）如图为培育转基因苗的基本操作过程。

①步骤Ⅲ目是________________________________________。

②步骤Ⅳ目是获得耐盐的____________，其培养基中除营养物质和植物激素外还应有__________。

③步骤Ⅳ和Ⅴ过程要注意控制培养基中__________的浓度比例，以便获得幼苗。

Answer

细胞液浓度（渗透压）a、b、d一种氨基酸可能有多种密码子，对应生物DNA碱基序列就会有多种全部将目的基因（重组DNA分子）导入受体细胞愈伤组织盐（NaCl）生长素与细胞分裂素（不同植物激素）

【解析】

本题以图文结合为情境，综合考查学生对基因工程的基本操作程序、植物组织培养技术的过程等相关知识的识记和理解能力。

(1)依题意可知，AtNX1基因提高耐盐机理为：Na+转运至液泡内使细胞液浓度（渗透压）升高，利于吸水。

(2) ①如果用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补 cDNA 片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群体就叫做这种生物的cDNA 文库。可见构建cDNA文库需要的工具酶有：限制酶、DNA连接酶、逆转录酶，即a、b、d。②根据AtNX1蛋白氨基酸序列设计引物，首先要依据基因的表达过程推知基因的碱基序列。由于一种氨基酸可能有多种密码子，因此所推知的对应生物的DNA碱基序列就会有多种。可见，根据AtNX1蛋白氨基酸序列设计引物，引物的序列可以有多种，在PCR体系中需加入其中的全部引物。

(3) ①步骤Ⅲ是将消毒的幼龄叶片的组织加入到含重组Ti质粒的农杆菌培养液中，其目是借助农杆菌转化法将目的基因（重组DNA分子）导入受体细胞。②步骤Ⅳ是借助植物组织培养技术，将受体细胞经过脱分化培养，以获得耐盐的愈伤组织。为了获得耐盐的愈伤组织，其培养基中除营养物质和植物激素外还应有盐（NaCl）。

③步骤Ⅳ和Ⅴ过程依次需要经过脱分化和再分化培养，因此要注意控制培养基中生长素与细胞分裂素（不同植物激素）的浓度比例，以便获得幼苗。