Question

【題目】科學家利用土壤農桿菌把編碼霍亂毒素的無毒性β鏈的基因轉移到苜蓿細胞，再將其培養成幼苗。動物食用這種苜蓿苗后，霍亂毒素β鏈很快被喉、腸胃等部位的分泌性粘液細胞吸收，從而刺激特異性抗體的大量產生，使機體獲得對霍亂的免疫。其具體過程如下：

⑴從高效表達霍亂毒素β鏈的生物體中提取mRNA，通過____獲得____用于PCR擴增，可得到大量含有霍亂毒素β鏈基因的DNA片段。PCR時需設計一對與霍亂毒素β鏈基因兩端序列互補配對的引物（引物1和引物2），為方便構建重組質粒，在引物中需要增加適當的____位點。設計引物時需要避免引物之間____而造成引物自連。

⑵將目的基因插入到土壤農桿菌Ti質粒的____上，通過農桿菌的轉化，目的基因就能整合到苜蓿細胞的染色體DNA上，構建基因表達載體的目的是____。

⑶Ti質粒上有一個tms片段能促進生長素的大量合成，在對Ti質粒改造時應____，以防苜蓿體內生長素濃度過高而抑制苜蓿生長。

⑷欲檢測苜蓿細胞內是否具有霍亂毒素β鏈，在分子水平上檢測的方法是從轉基因的苜蓿細胞中提取蛋白質，進行____。

Answer 1

【答案】逆轉錄 cDNA 限制性核酸內切酶酶切 堿基互補配對 T-DNA 使目的基因在宿主細胞中穩定地復制并表達 將該片段去除 抗原﹣抗體雜交

【解析】

本題以“圖文結合”為情境，考查學生對基因工程的基本操作程序等相關知識的識記和理解能力，以及識圖分析能力。

(1) 采用逆轉錄法獲取霍亂毒素β鏈基因（目的基因）并利用PCR技術對其進行擴增時，首先從高效表達霍亂毒素β鏈的生物體中提取mRNA，通過逆轉錄獲得cDNA，其次是將cDNA進行PCR擴增。在進行PCR擴增時需要設計一對與霍亂毒素β鏈基因兩端序列互補配對的引物。因霍亂毒素β鏈基因兩端插入了引物，因此在構建重組質粒時，要在引物中增加適當的限制性核酸內切酶的酶切位點，以保證目的基因（霍亂毒素β鏈基因）完整地插入到重組質粒中。設計引物時，需要避免引物之間堿基互補配對，否則會造成引物自連，導致目的基因無法插入到重組質粒中。

(2) 利用農桿菌轉化法將目的基因導入苜蓿細胞的原生質體中，需將目的基因插入到土壤農桿菌Ti質粒的T-DNA上。構建基因表達載體的目的是使目的基因在宿主細胞中穩定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發揮作用。

(3) 由于Ti質粒上有一個tms片段能促進生長素的大量合成，而生長素濃度過高會抑制苜蓿生長，所以在對Ti質粒改造時應將該片段去除，以防止苜蓿體內生長素濃度過高而抑制苜蓿生長。

(4) 欲檢測苜蓿細胞內是否具有霍亂毒素β鏈，即“檢測目的基因是否翻譯出蛋白質”，在分子水平上應采用抗原﹣抗體雜交技術從轉基因的苜蓿細胞中提取蛋白質，進行檢測。