Question

2．农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA插入到植物基因组中．图示为利用农杆菌培育转基因植物的基本流程，请据图作答：

（1）剪除Ti质粒的某些片段、替换复制原点O与添加抗生素的抗性基因T的过程①中，需用多种限制酶处理DNA以防止DNA片段的自身环化，需用T₄DNA连接酶“缝合”双链DNA片段的平末端．
（2）目的基因是指编码蛋白质的结构基因和一些具调控作用的因子．由过程②形成的运载体中，目的基因的首端具有RNA聚合酶识别和结合的部位．
（3）过程③常用Ca²⁺（CaCl₂溶液）处理使农杆菌成为感受态细胞．在过程⑤⑥前，常采用核酸分子杂交（基因探针）技术检测农杆菌和愈伤组织细胞中是否有目的基因及转录产物．
（4）过程④需对植物细胞做冲洗和消毒处理，然后用纤维素酶（果胶酶）去除细胞壁．

Answer 1

分析 1、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．
2、图中①②为形成重组质粒的过程，③⑤为将目的基因导入受体细胞（农杆菌转化法），④为获得原生质体，⑥为植物组织培养过程．

解答 解：（1）基因表达载体（重组质粒）的组成有目的基因、启动子、终止子和标记基因．工具酶有限制酶和DNA连接酶，故剪除Ti质粒的某些片段、替换复制原点O与添加抗生素的抗性基因T的过程①中，需用多种限制酶处理DNA以防止DNA片段的自身环化，需用T₄DNA连接酶“缝合”双链DNA片段的平末端．
（2）目的基因是指编码蛋白质的结构基因和一些具调控作用的因子．由过程②形成的运载体中，目的基因的首端具有启动子，是RNA聚合酶识别和结合的部位．
（3）目的基因导入微生物需要用Ca²⁺处理，使其成为感受态细胞，农杆菌的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．在过程⑤⑥前，常采用核酸分子杂交技术检测农杆菌和愈伤组织细胞中是否有目的基因及转录产物．
（4）过程④表示原生质体的制备，需对植物细胞做冲洗和消毒处理，然后用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁．
故答案为：
（1）多种限制酶    T₄DNA连接酶
（2）具调控作用的因子   RNA聚合酶
（3）Ca²⁺（CaCl₂溶液）   核酸分子杂交（基因探针）
（4）消毒  纤维素酶（果胶酶）

点评 本题考查基因工程、细胞工程的相关知识，要求考生识记核移植的具体过程；识记基因工程的具体操作步骤，掌握各步骤中的细节，能结合所学的知识准确答题．