Question

【题目】科学工作者将某种海蜇的DNA分子上一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因，转入到夹竹桃细胞中，培育出一种夜间发光的夹竹桃。培育过程如下图所示，回答有关问题．

(l)构建图中的重组Ti质粒，还需用到的基因工程基本工具是_____。作为受体农杆菌应____，以方便筛选已导入重组Ti质粒的受体农杆菌。在将重组Ti质粒转入农杆菌之前，先要用Ca2+处理农杆菌，其目的是使其成为_____细胞。

(2)图中将绿色荧光蛋白基因导入夹竹桃细胞的方法称为_____。转基因夹竹桃幼苗对青霉素_____。（填“具有”或“不具有”）抗性，原因是____。

(3)绿色荧光蛋白基因含有____，因此在农杆菌细胞中不能正常表达，而在夹竹桃细胞中能正常表达。

(4)夹竹桃转入了该5170个碱基对的DNA片段后能发光，也可以说明基因的本质是_____。

Answer 1

【答案】限制性核酸内切酶（或限制酶）、DNA连接酶 不含有抗青霉素基因（或对青霉素敏感） 感受态 农杆菌转化法 不具有 农杆菌（或重组Ti质粒）中只有T-DNA才能进入夹竹桃细胞，而抗青霉素基因没有进入夹竹桃细胞 内含子 有遗传效应的DNA片段

【解析】

基因工程的基本工具为限制酶、DNA连接酶和运载体。基因工程的基本操作程序为：获取目的基因、构建基因表达载体、导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。

（1）构建重组Ti质粒时需要用限制酶切割质粒并用DNA连接酶将含有相同黏性末端的目的基因和质粒连接在一起。故构建图中的重组Ti质粒，还需用到的基因工程基本工具是限制性核酸内切酶（或限制酶）、DNA连接酶。由于Ti质粒上含有抗青霉素基因，故作为受体农杆菌应不含抗青霉素基因（或对青霉素敏感），以便根据质粒上的标记基因筛选导入重组质粒的农杆菌。在将重组Ti质粒转入农杆菌之前，先要用Ca2+处理农杆菌，其目的是使其成为感受态细胞，易于吸收周围环境中的外源DNA分子。

（2）将目的基因导入植物细胞最常用的是农杆菌转化法，图示中将绿色荧光蛋白基因导入夹竹桃细胞的方法称为农杆菌转化法。根据图示可知目的基因插入在了质粒上的T-DNA片段，由于T-DNA可转移至受体细胞并且整合到受体细胞的染色体DNA上，所以插入在T-DNA中的目的基因被导入夹竹桃细胞细胞并整合到了染色体DNA上，而抗青霉素基因没有进入夹竹桃细胞，故转基因夹竹桃幼苗对青霉素不具有抗性。

（3）绿色荧光蛋白基因来自真核生物，含有内含子，转录后需要将内含子转录的部分在细胞核进行剪切，而农杆菌为原核生物，不具备该剪切功能，因此在农杆菌细胞中不能正常表达，而在夹竹桃细胞中能正常表达。

（4）夹竹桃转入了该5170个碱基对的DNA片段后能发光，可以说明基因的本质是有遗传效应的DNA片段。