Question

矮牵牛花色丰富，是世界上销量最大的花卉之一。其中含有的CHS基因，是一类直接编码花色素代谢的生物合成酶基因。科研人员拟对矮牵牛进行花色改良，可以用CHS的反义基因使花色素合成被打断，而使花色变淡，甚至变成白色或者粉色。

（1）据图分析推测，反义CHS基因引起矮牵牛花色改变是因为阻止CHS基因的________（转录/翻译）过程，从而改变牵牛花的花色。

（2）用此反义基因克隆出成百上千的反义CHS基因，最常用的方法 ______________。

（3）用农杆菌转化法将反义CHS基因导入矮牵牛细胞，需要将此基因插入农杆菌Ti质粒的____上，这一步在基因工程中称为_________________________________。

（4）为确定矮牵牛的DNA上是否插入了反义CHS基因，可用 ______________技术进行检测，该技术所用的“探针”是指 ______________________________________。

（5）将筛选出已成功导入CHS基因的细胞利用__________________技术培育获得转基因的矮牵牛植株，该技术的原理是___________________________

Answer

翻译 PCR T-DNA 基因表达载体的构建 DNA分子杂交 放射性同位素标记的反义CHS基因 植物组织培养 植物细胞全能性

【解析】

基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中任何一个过程出问题都会导致基因表达产物减少。由图可知，CHS基因转录形成的mRNA1和反义CHS基因转录形成的mRNA2结合形成双链RNA，可阻止mRNA1的翻译过程。

2、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）据图并结合上述分析可知，反义CHS基因引起矮牵牛花色改变是因为阻止CHS基因的翻译过程，从而改变牵牛花的花色。

（2）用此反义基因克隆出成百上千的反义CHS基因，最常用的方法PCR扩增。

（3）Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上，将目的基因转移到受体细胞的DNA中。所以用农杆菌转化法将反义CHS基因导入矮牵牛细胞，需要将此基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA上，这一步在基因工程中称为基因表达载体的构建。

（4）为确定矮牵牛的DNA上是否插入了反义CHS基因，可用放射性同位素标记反义CHS基因制成探针，利用DNA分子杂交技术进行检测。

（5）将筛选出已成功导入CHS基因的细胞利用植物组织培养技术培育获得转基因的矮牵牛植株，该技术的原理是植物细胞全能性。