Question

15．植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關(guān)．若從甲中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的豆科植物植物乙中，有可能提高后者的耐旱性．請回答下列問題：
（1）一種植物出現(xiàn)的優(yōu)良抗逆性狀，在自然狀態(tài)下很難轉(zhuǎn)移到其他種類的植物體內(nèi)，主要是因為不同物種之間存在生殖隔離．
（2）如果要將該耐旱基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物乙中，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物乙，通過DNA重組將耐旱基因插入植物乙細胞的染色體DNA上．
（3）轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建．該步驟的目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定保存并表達，該步驟用的是限制酶、DNA連接酶．
（4）為了檢測植物乙中的耐旱基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用帶標記的耐旱基因作探針與植物乙中的mRNA雜交．
（5）通過研究發(fā)現(xiàn)，植物乙細胞中含有一個耐旱基因即表現(xiàn)出耐旱性狀．現(xiàn)已獲得耐旱植物乙，假設(shè)只存在兩種情況：①耐旱基因整合到了某對同源染色體的一條染色體上；②耐旱基因整合到了某對同源染色體的兩條染色體上．為了確定是哪種情況，最簡便的方法是讓耐旱植物乙自交．
若后代耐旱與不耐旱的比例為3：1，則耐旱基因整合到了某對同源染色體的一條上；
若后代全為耐旱，則耐旱基因整合到了某對同源染色體的兩條上．

Answer 1

分析 1、基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入到受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因．
基因組文庫包含某種生物所有的基因；部分基因文庫包含某種生物的部分基因．如：cDNA文庫．
2、將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
3、目的基因的檢測與鑒定：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）不同物種之間存在生殖隔離．
（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細胞中染色體的DNA上．
（3）轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建，即先用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子．該步驟的目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并表達．
（4）探針是指以放射性同位素、生物素或熒光染料等進行標記的已知核苷酸序列的核酸片段．因此，為了檢測植物乙中的耐旱基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用分子雜交技術(shù)，即用帶標記的耐旱基因作探針與植物乙中的mRNA雜交．
（5）通過研究發(fā)現(xiàn)，植物乙細胞中含有一個耐旱基因即表現(xiàn)出耐旱性狀．現(xiàn)已獲得耐旱植物乙，假設(shè)只存在兩種情況：①耐旱基因整合到了某對同源染色體的一條染色體上；②耐旱基因整合到了某對同源染色體的兩條染色體上．為了確定是哪種情況，最簡便的方法是讓耐旱植物乙自交．
若耐旱基因整合到了某對同源染色體的一條上，則該轉(zhuǎn)基因植株相當(dāng)于雜合子，其自交后代中耐旱與不耐旱的比例為3：1；
若耐旱基因整合到了某對同源染色體的兩條上，則該轉(zhuǎn)基因植株相當(dāng)于純合子，其自交后代全為耐旱．
故答案為：
（1）生殖隔離
（2）T-DNA    染色體DNA
（3）基因表達載體的構(gòu)建    穩(wěn)定保存并表達    限制酶、DNA連接酶
（4）帶標記的耐旱基因
（5）自交    耐旱與不耐旱的比例為3：1     全為耐旱

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)問題；掌握基因分離定律的實質(zhì)，能結(jié)合題中信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．