Question

绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒（TMV）的基因，可以合成一种抗 TMV蛋白，使其叶片对TMV具有抗感染特性。烟草是具有重要经济价值的双子叶植物，TMV的感染会导致烟草大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草，主要流程如图所示。

 

（1）科学家从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA，然后合成目的基因。图中①过程需要__________酶。

（2）图中切割含目的基因的DNA时用到__________酶，将目的基因与质粒连接时用到_______________酶。

（3）④过程表示将重组Ti质粒导入烟草体细胞，其常用方法是____________________。

（4）由图分析，在③过程构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是_________基因，它的作用是_________________。

（5）⑤过程中，烟草体细胞先经过_________形成愈伤组织，在经过__________形成再生植株。该培养基除添加营养物质外，还需要添加__________。

（6）⑥过程还需要进行的基因工程操作步骤是__________________，在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是_________________________。

Answer

反（逆）转录 限制 DNA连接 农杆菌转化法 卡那霉素抗性 鉴定和筛选成功导入目的基因的受体细胞 脱分化 再分化 植物激素 目的基因的检测与鉴定 用TMV感染烟草，观察烟草是否出现患病症状

【解析】

基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。

（1）由RNA合成DNA称为逆转录，需要逆转录酶。

（2）图中切割含目的基因的DNA时用到限制酶，使其与质粒产生相同的黏性末端，将目的基因与质粒连接时用到DNA连接酶。

（3）将重组Ti质粒导入植物细胞，常用农杆菌转化法。

（4）从培养基含有卡那霉素可知，在③过程构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是卡那霉素抗性基因，它的作用是鉴定和筛选成功导入目的基因的受体细胞。

（5）愈伤组织是一团未分化的细胞，烟草体细胞高度分化，因此需先经过脱分化形成愈伤组织，在经过再分化形成再生植株。该培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，以调控脱分化和再分化过程。

（6）⑥过程还需要进行的基因工程操作步骤是目的基因的检测与鉴定，用TMV感染烟草，观察烟草是否出现患病症状，可以在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV。