Question

【题目】回答下列与基因工程相关的问题：

（1）科学家利用基因工程手段培育抗干旱的转基因烟草。获得大量抗干旱基因可用PCR技术来扩增，需要用到的酶有______。在培育转基因抗干旱烟草过程中，常需将重组质粒导入土壤农杆菌，该操作过程中首先必须用__________；然后将____________在缓冲液中混合培养完成转化过程。

（2）该抗干旱的转基因烟草中含有抗除草剂基因，作为标记基因的抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是______。经检测成功后，抗除草剂基因已经没有用途，若继续留在植物体内，则可能会造成的安全性问题是___________。

（3）科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统，在检测目的基因导入成功后，删除转基因植物细胞内的抗除草剂基因，有关过程如下：

可通过Cre酶处理，质粒中的两段loxP序列被切开，可得到如上图右侧的两个DNA分子。抗除草剂基因不再表达的原因是________________。删除除草剂基因，所以Cre酶可改变质粒产生的结果就相当于可遗传变异中的______________。

Answer 1

【答案】耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）Ca2＋处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态重组质粒和感受态细胞抗除草剂基因和抗干扰基因在同一质粒上抗除草剂基因会转移到杂草中抗除草剂基因前没有启动子基因重组

【解析】

（1）PCR扩增的过程中温度较高，需要耐高温的DNA聚合酶（Taq酶），农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．因此构建基因表达载体时，需将抗烟草花叶病毒基因插入到Ti质粒的T-DNA上，然后通过农杆菌的转化作用，将其插入到烟草细胞的染色体DNA上，使抗烟草花叶病毒的性状能得以稳定维持和表达．将Ti质粒导入到农杆菌时要先用Ca2＋处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；

（2）该抗干旱的转基因烟草中含有抗除草剂基因，作为标记基因的抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是抗除草剂基因和抗干扰基因在同一质粒上；抗除草剂基因若继续留在植物体内，则可能抗除草剂基因会转移到杂草中，使杂草具备抗虫的特性，带来基因污染；
（3）从题图来看抗除草剂基因不再表达的原因是抗除草剂基因前没有启动子。删除除草剂基因，所以Cre酶可改变质粒产生的结果就相当于可遗传变异中的基因重组。