Question

6．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系．请回答下列问题：
（1）要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用限制性内切酶（限制酶）进行切割．假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是A．

（2）切割完成后，采用DNA连接酶将运载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为重组DNA分子．
（3）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染棉花细胞，利用植物细胞具有的全能性进行组织培养，从培养出的植株中筛选（选择）出抗病的棉花．
（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，应该用放射性同位素标记的抗病基因作为探针．
（5）科学家发现转基因植株的抗病基因的传递符合孟德尔遗传规律：
①将该转基因植株与非转基因植物杂交，其后代中抗病类型与不抗病类型的数量比为1：1．
②若该转基因植株自交，则其后代中抗病类型与不抗病类型的数量比为3：1．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）构建基因表达载体时，需先用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子．含有相同黏性末端的DNA分子片段才能在DNA连接酶的作用下连接起来，若载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是．
（2）切割完成后，需采用DNA连接酶将载体与该抗病基因连接形成重组DNA分子．
（3）再采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，即将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染棉花细胞，进而将目的基因导入受体细胞；根据植物细胞全能性原理，采用植物组织培养技术将受体细胞培养成转基因植株，最后筛选出抗病的棉花．
（4）根据题意，目的基因是抗病基因，所以用放射性同位素标记的抗病基因作为探针．
（5）已知转基因植株的抗病基因的传递符合孟德尔遗传规律，假设转入基因为A，没有为aa，则：
①将该转基因植株（Aa）与非转基因植株（aa）杂交，其后代中抗病类型与不抗病类型的数量比为1：1．
②若该转基因植株（Aa）自交，则其后代中抗病类型与不抗病类型的数量比为3：1．
故答案为：
（1）限制性内切酶（限制酶）    A
（2）DNA连接酶     重组DNA分子
（3）感染    全能    筛选（选择）
（4）放射性同位素标记的抗病基因
（5）①非转基因植物   ②3：1

点评 本题考查基因工程、植物组织培养的相关内容，要求考生掌握基因工程常用的三种工具及作用；识记基因工程的操作步骤；识记植物组织培养的原理及应用，能结合所学的知识答题，属于考纲识记和理解层次的考查．