Question

【题目】植物修复技术之一是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，收获植物后进行相应处理，就可将重金属移出土壤。下图为科学家尝试应用生物工程技术，培养符合植物修复技术要求的转基因烟草的流程图，请分析回答下列问题：

（1）将目的基因导人烟草细胞的方法与图中不同的还有________________（答出两种方法）。

（2）获得目的基因后可采用__________技术进行扩增，该技术利用的原理是________________________。目的基因能否在烟草细胞中稳定遗传的关键是_____________________________，将含有目的基因的烟草细胞培养成烟草植株的技术理论基础是____________________________________，如果是通过直接培养转基因烟草细胞获取药物，则只需将导人目的基因的烟草细胞培养至_______________________________________，然后大量工厂化生产即可。检测转化成功的烟草植株，除检测标记基因产物外，还可采用__________________________技术检测目的基因在番茄体内是否转录。

（3）土壤中的重金属通过___________________________逐级富集，进而危及人类的健康，在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这主要遵循了生态工程的__________________________原理。

Answer 1

【答案】基因枪法 花粉管通道法 PCR（多聚酶链式反应） DNA双链复制 烟草细胞的DNA上是否插入了目的基因 植物细胞全能性 愈伤组织 分子杂交 食物链 协调与平衡

【解析】

图示为转基因烟草的培育流程图，由于涉及了农杆菌细胞的应用，说明该方法是农杆菌转化法，先将带有目的基因的重组Ti-质粒导入土壤农杆菌中，通过农杆菌感染烟草植物细胞，利用Ti质粒中T-DNA片段具有转移到受体细胞染色体DNA上的特点，从而将目的基因整合到受体烟草细胞的染色体DNA上，最终通过植物组织培养技术培育出转基因的烟草植株，并进行检测和鉴定。

（1）图中方法是农杆菌转化法，除该方法外，将目的基因导入烟草细胞的方法还有基因枪法、花粉管通道法。

（2）获得目的基因后可采用PCR技术进行扩增，该技术利用是DNA双链复制的原理。目的基因能否在烟草细胞中稳定遗传的关键是烟草细胞的DNA上是否插入了目的基因，只有插入了目的基因，目的基因才可能随烟草细胞的DNA一同复制遗传。将含有目的基因的烟草细胞培养成烟草植株的技术是植物组织培养，其理论基础是植物细胞具有全能性。如果是通过直接培养转基因烟草细胞获取药物，则只需将导入目的基因的烟草细胞培养至愈伤组织，然后大量工厂化生产即可。检测转化成功的烟草植株，一是利用DNA分子杂交技术检测目的基因是否转入成功；二是采用分子杂交技术检测目的基因在番茄体内是否转录产生了特定mRNA；三是采用抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否翻译出特定蛋白质。

（3）土壤中的重金属通过食物链逐级富集，最终被人体摄食而危及人类的健康。在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这主要遵循了生态工程的协调与平衡原理。