Question

【題目】回答下列與基因工程相關的問題：

（1）科學家利用基因工程手段培育抗干旱的轉基因煙草。獲得大量抗干旱基因可用PCR技術來擴增，需要用到的酶有______。在培育轉基因抗干旱煙草過程中，常需將重組質粒導入土壤農桿菌，該操作過程中首先必須用__________；然后將____________在緩沖液中混合培養完成轉化過程。

（2）該抗干旱的轉基因煙草中含有抗除草劑基因，作為標記基因的抗除草劑基因用于檢測目的基因是否導入成功的原理是______。經檢測成功后，抗除草劑基因已經沒有用途，若繼續留在植物體內，則可能會造成的安全性問題是___________。

（3）科學家嘗試使用Cre/loxP位點特異性重組系統，在檢測目的基因導入成功后，刪除轉基因植物細胞內的抗除草劑基因，有關過程如下：

可通過Cre酶處理，質粒中的兩段loxP序列被切開，可得到如上圖右側的兩個DNA分子。抗除草劑基因不再表達的原因是________________。刪除除草劑基因，所以Cre酶可改變質粒產生的結果就相當于可遺傳變異中的______________。

Answer 1

【答案】耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）Ca2＋處理土壤農桿菌，使土壤農桿菌轉變為感受態重組質粒和感受態細胞抗除草劑基因和抗干擾基因在同一質粒上抗除草劑基因會轉移到雜草中抗除草劑基因前沒有啟動子基因重組

【解析】

（1）PCR擴增的過程中溫度較高，需要耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶），農桿菌中的Ti質粒上的T-DNA可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上．因此構建基因表達載體時，需將抗煙草花葉病毒基因插入到Ti質粒的T-DNA上，然后通過農桿菌的轉化作用，將其插入到煙草細胞的染色體DNA上，使抗煙草花葉病毒的性狀能得以穩定維持和表達．將Ti質粒導入到農桿菌時要先用Ca2＋處理土壤農桿菌，使土壤農桿菌轉變為感受態；

（2）該抗干旱的轉基因煙草中含有抗除草劑基因，作為標記基因的抗除草劑基因用于檢測目的基因是否導入成功的原理是抗除草劑基因和抗干擾基因在同一質粒上；抗除草劑基因若繼續留在植物體內，則可能抗除草劑基因會轉移到雜草中，使雜草具備抗蟲的特性，帶來基因污染；
（3）從題圖來看抗除草劑基因不再表達的原因是抗除草劑基因前沒有啟動子。刪除除草劑基因，所以Cre酶可改變質粒產生的結果就相當于可遺傳變異中的基因重組。