Question

【题目】青蒿素是有效的抗疟疾药物，但野生黄花蒿青蒿素产量低，为缓解青蒿素供应不足的状况，科学家将tms基因和tmr基因导入黄花蒿的愈伤组织从而获得了黄花蒿的冠瘿组织，实验过程用到的部分结构如图。请据图回答问题：

（1）在构建重组Ti质粒的过程中常使用两种能产生不同黏性末端的限制性核酸内切酶对目的基因和Ti质粒分别进行切割，这样做的好处有______________________________。

（2）将目的基因导入黄花蒿愈伤组织细胞前：先将目的基因导入到农杆菌，农杆菌的作用是__________。

（3）为了准确鉴别受体细胞中是否含有目的基因并将含有目的基因的细胞筛选出来，所选的Ti质粒至少应包含__________种抗生素抗性基因，以便筛选和鉴别。

（4）与愈伤组织相比，冠瘿组织的生长速度更快，原因可能是____________________。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是____________________。

Answer 1

【答案】可以避免目的基因和Ti质粒的自身连接成环和反向连接（可使目的基因定向插入Ti质粒） 农杆菌可感染植物将目的基因转移到受体细胞中 2 tms和tmr基因编码产物控制合成了生长素和细胞分裂素，促进了冠瘿组织的生长 DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体

【解析】

本题考查基因工程的原理、工具及操作步骤，意在考查考生的识记、理解和应用能力。

基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）在构建重组Ti质粒的过程中常使用两种能产生不同黏性末端的限制性核酸内切酶对目的基因和Ti质粒分别进行切割，可以避免目的基因和Ti质粒的自身连接成环和反向连接（可使目的基因定向插入Ti质粒）。

（2）将目的基因导入植物细胞时，常用农杆菌转化法，是因为农杆菌可感染植物并将目的基因转移到受体细胞中。

（3）图中插入了两个目的基因，为了准确鉴别受体细胞中是否含有目的基因，并将含有目的基因的细胞筛选出来，所选的Ti质粒至少应包含2种抗生素抗性基因，以便筛选和鉴别。

（4）据Ti质粒图示可知，Ti质粒中的t ms和tmr基因编码产物控制合成了生长素和细胞分裂素，促进了冠瘿组织的生长，因此与愈伤组织相比，冠瘿组织的生长速度更快。
（5）肺炎双球菌转化实验中，S型菌的DNA进入R型菌中并能表达，说明DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体，为基因工程理论的建立提供了启示。