Question

径柳匙叶草是一种泌盐植物。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限制酶的切点；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“不一定能”）被BamHⅠ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，科研工作者在个体水平的检测方法是_________。

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 将转基因棉花种植在盐碱地，观察其生长状况

【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）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目的基因。

（2）径柳匙叶草根尖通过成熟区细胞吸收水分和矿质元素，细胞中TaNHX2基因表达,而分生区细胞中TaNHX2基因不能表达。

（3）依据图示限制酶识别和切割位点，用BamH I切取目的基因，不能选EcoR I切割载体，因为EcoR I切割产生的粘性末端和目的基因粘性末端碱基序列不相同。选用Sau3A I切割相应质粒，会产生相同的粘性末端，以便构建基因表达载体，该方案的缺陷是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。为克服上述弊端，可选用EcoRI和BamH I切割质粒。

（4）选用EcoRI和BamH I切割质粒，构建基因表达载体后所得重组质粒上不一定有BamHⅠ酶切位点，不一定能被BamH Ⅰ切割。

（5）基因工程中抗生素抗性基因常用作标记基因，以便筛选出含有目的基因的受体细胞。

（6）结合目的基因的功能，人们通过将转基因棉花种植在盐碱地，观察其生长状况在个体水平检测目的基因是否成功表达。