Question

【题目】星星草具有较强的耐盐碱能力，能在接近海水盐度(3.4%)的条件下生长，或在远高于盐碱地盐度(0.6%)的条件下生长，是耐盐碱功能基因开发的理想材料，适于盐碱地的治理。若将星星草的耐盐碱基因转移到水稻等农作物体内，将会大大提高水稻等农作物的种植面积。请回答：

(1)用______酶处理可从星星草中获得耐盐碱基因，然后与含四环素抗性基因的Ti质粒构建_____，并导入农杆菌，在含有四环素的固体培养基中培养，目的是_________。

(2)将消毒过的幼嫩叶片组织浸入农杆菌悬浮液中处理，并接种到半固体培养基中，培养适宜时间，可以看到在叶片小块周围出现_________。通过调节营养物质和_________的配比诱导产生芽和根的顶端分生组织，再生出新植株。

(3)除上述方法可获得耐盐碱水稻植株外，还可以在高渗溶液中用____酶处理星星草和水稻细胞获得原生质体，并用____(化学物质)介导促进细胞融合，利用杂种细胞培育杂种植株。

(4)动物细胞培养过程中进行相同基因型和不同基因型细胞之间的融合。由于细胞杂交中_________，据此可进行基因定位。

Answer 1

【答案】限制性核酸内切酶 重组质粒/重组DNA分子 筛选出导入重组质粒的农杆菌 愈伤组织 植物生长调节剂 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇 染色体容易丢失

【解析】

（1）基因工程的基本操作步骤：一是目的基因的获取；二是基因表达载体的构建，此步骤需要将目的基因与运载体重组；三是将目的基因导入受体细胞，此步骤导入受体细胞的是目的基因与载体结合而成的重组DNA分子；四是目的基因的检测与鉴定。在上述操作中，使用的限制性核酸内切酶（简称限制酶）的作用是：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。标记基因的作用是是供重组DNA的鉴定和选择，即鉴别受体细胞是否含有目的基因，便于筛选。（2）植物组织培养的一般程序是：①配制含有适当营养物质和植物生长调节剂的含0.7%～1%琼脂的培养基，倒在灭菌试管中凝固成半固体；②从消毒的根、茎或叶上切取一些小组织块；③将组织块放在固体培养基上进行培养，获得愈伤组织（创伤组织）；④以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导愈伤组织，直到再生出新植株。（3）植物原生质体获得的方法是：在0.5～0.6mol/L的甘露醇溶液环境（较高渗透压）下用纤维素酶和果胶酶混合液处理实验材料，将细胞壁消化除去，获得球形的原生质体。诱导原生质体融合的方法有物理法（包括离心、振动、电激等）、化学法（一般是用聚乙二醇介导）。（4）细胞融合可以在基因型相同或不同的细胞间进行，其中基因型不同的细胞间的融合就是细胞杂交。由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测特定染色体与特定基因产物（蛋白质）减少的对应关系可以进行基因定位。

(1) 耐盐碱基因属于基因工程中的目的基因，获取目的基因需用限制性核酸内切酶处理含有目的基因的DNA片段。耐盐碱基因与含四环素抗性基因的Ti质粒结合的目的是构建重组质粒（或重组DNA分子）。四环素抗性基因属于基因工程中的标记基因，其作用是鉴别并将成功导入目的基因的受体细胞筛选出来。可见，将构建的重组质粒（或重组DNA分子）导入农杆菌，在含有四环素的固体培养基中培养，其目的是筛选出导入重组质粒（或重组DNA分子）的农杆菌。

(2) 将消毒过的幼嫩叶片组织浸入农杆菌悬浮液中处理，并接种到半固体培养基中，经过适宜时间的组织培养，可以获得愈伤组织。通过调节营养物质和植物生长调节剂的配比诱导愈伤组织产生芽和根的顶端分生组织，再生出新植株。

(3) 植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交，因此在诱导植物细胞融合之前，先要在高渗溶液中用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁以获得原生质体，之后用聚乙二醇进行人工诱导原生质体融合，得到杂种细胞，再利用杂种细胞培育杂种植株。

(4) 细胞杂交中染色体容易丢失，根据丢失的染色体和对应的性状之间的关系可进行基因定位。