Question

【題目】研究人員嘗試將酶D基因與轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因相連，導(dǎo)入大豆細(xì)胞并獲得了轉(zhuǎn)基因大豆作物，有關(guān)限制酶的切點(diǎn)如圖甲所示，請(qǐng)回答問(wèn)題。

（1）用______（酶）處理兩個(gè)基因后，可以獲得A端和D端相連的目的基因（重組基因），原因是__________________。

（2）科學(xué)家采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，一個(gè)DNA分子在PCR儀中經(jīng)過(guò)3次循環(huán)，需要_______個(gè)引物，共產(chǎn)生____個(gè)DNA分子。

（3）構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，將上述重組基因插入圖乙所示Ti質(zhì)粒的___中，插入此位置的原因是_______________，之后將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌中。

（4）將重組基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入大豆的受體細(xì)胞中，請(qǐng)概要指出將該細(xì)胞培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)基因大豆植株的過(guò)程：____________________________。

Answer 1

【答案】ClaI、DNA連接酶 A端和D端都由ClaI切開，形成的兩個(gè)黏性末端的堿基能互補(bǔ)配對(duì)，再由DNA連接酶催化形成磷酸二酯鍵而連接 14 8 T-DNA T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上 將該細(xì)胞進(jìn)行脫分化培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，然后進(jìn)行再分化培養(yǎng)，誘導(dǎo)幼根和幼芽形成而獲得轉(zhuǎn)基因大豆植株

【解析】

（1）基因工程的基本步驟：1、目的基因的獲��；2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建；3、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；4、目的基因的檢測(cè)與鑒定。

（2）基因工程的基本工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。

（3）PCR技術(shù)中的引物：引物是PCR過(guò)程中，能與目的基因首端相互補(bǔ)的一段DNA序列，在DNA延伸的過(guò)程中，引物與模板鏈互補(bǔ)，然后DNA聚合酶與引物結(jié)合，開啟合成過(guò)程，因此合成的DNA鏈的數(shù)目與引物的數(shù)量相同

（1）根據(jù)圖中的信息可知，酶D基因的A端和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因的D端都有ClaI酶的切點(diǎn)，所以要想獲得A端和D端相連的重組基因，需要用ClaI酶將A端和D端切開，形成的兩個(gè)黏性末端的堿基能互補(bǔ)配對(duì)，再由DNA連接酶催化形成磷酸二酯鍵而連接。

（2）PCR擴(kuò)增目的基因的過(guò)程中，合成的新鏈都需要引物進(jìn)行開啟合成，循環(huán)復(fù)制三代之后，共計(jì)產(chǎn)生8個(gè)DNA分子，需要合成14條新鏈，因此需要14個(gè)引物。

（3）由于Ti質(zhì)粒的T—DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，所以構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需將重組基因插入圖乙所示Ti質(zhì)粒的T-DNA中。

（4）根據(jù)植物細(xì)胞的全能性，轉(zhuǎn)基因后的大豆細(xì)胞通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因大豆植株，其基本過(guò)程為：將該細(xì)胞進(jìn)行脫分化培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，然后進(jìn)行再分化培養(yǎng)，誘導(dǎo)幼根和幼芽形成而獲得轉(zhuǎn)基因大豆植株。