Question

【題目】青蒿素是有效的抗瘧疾藥物，但野生黃花蒿青蒿素產量低，為緩解青蒿素供應不足的狀況，科學家將tms基因和tmr基因導入黃花蒿的愈傷組織從而獲得了黃花蒿的冠癭組織，實驗過程用到的部分結構如圖。請據圖回答問題：

（1）在構建重組Ti質粒的過程中常使用兩種能產生不同黏性末端的限制性核酸內切酶對目的基因和Ti質粒分別進行切割，這樣做的好處有______________________________。

（2）將目的基因導入黃花蒿愈傷組織細胞前：先將目的基因導入到農桿菌，農桿菌的作用是__________。

（3）為了準確鑒別受體細胞中是否含有目的基因并將含有目的基因的細胞篩選出來，所選的Ti質粒至少應包含__________種抗生素抗性基因，以便篩選和鑒別。

（4）與愈傷組織相比，冠癭組織的生長速度更快，原因可能是____________________。

（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明DNA是遺傳物質做出了重要貢獻，也可以說是基因工程的先導，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是____________________。

Answer 1

【答案】可以避免目的基因和Ti質粒的自身連接成環和反向連接（可使目的基因定向插入Ti質粒） 農桿菌可感染植物將目的基因轉移到受體細胞中 2 tms和tmr基因編碼產物控制合成了生長素和細胞分裂素，促進了冠癭組織的生長 DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體

【解析】

本題考查基因工程的原理、工具及操作步驟，意在考查考生的識記、理解和應用能力。

基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）在構建重組Ti質粒的過程中常使用兩種能產生不同黏性末端的限制性核酸內切酶對目的基因和Ti質粒分別進行切割，可以避免目的基因和Ti質粒的自身連接成環和反向連接（可使目的基因定向插入Ti質粒）。

（2）將目的基因導入植物細胞時，常用農桿菌轉化法，是因為農桿菌可感染植物并將目的基因轉移到受體細胞中。

（3）圖中插入了兩個目的基因，為了準確鑒別受體細胞中是否含有目的基因，并將含有目的基因的細胞篩選出來，所選的Ti質粒至少應包含2種抗生素抗性基因，以便篩選和鑒別。

（4）據Ti質粒圖示可知，Ti質粒中的t ms和tmr基因編碼產物控制合成了生長素和細胞分裂素，促進了冠癭組織的生長，因此與愈傷組織相比，冠癭組織的生長速度更快。
（5）肺炎雙球菌轉化實驗中，S型菌的DNA進入R型菌中并能表達，說明DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體，為基因工程理論的建立提供了啟示。