Question

6．绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒（TMV）基因，可以合成一种抗TMV蛋白，叶片对TMV具有抗感染性．烟草是重要的经济作物，由于TMV的感染会导致大幅度减产．研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草，主要流程如图1所示．

（1）科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA，然后合成目的基因．图中①过程表示逆转录．
（2）合成的目的基因还需要通过PCR技术进行扩增，过程如图2．

①加热至94℃的目的是使DNA样品的氢键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过解旋酶的作用来完成的．
②新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同是因为DNA复制的原理是半保留复制．
③PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法．若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的D．
A．白细胞DNA   　   B．病毒蛋白质 　    C．血浆抗体  　  D．病毒核酸
（3）由图分析，在过程③构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是卡那霉素抗性基因，重组Ti质粒导入烟草体细胞的方法是农杆菌转化法．
（4）在过程⑤培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外，还必须添加植物激素，以保证受体细胞能培养成再生植株．
（5）绞股蓝的基因之所以能接到烟草植物中去，原因是绞股蓝与烟草的DNA组成相同，其结构相同．
（6）过程⑥可采取抗原-抗体杂交的方法，检测植株是否合成了抗TMV蛋白．在个体水平的鉴定过程中，可通过接种烟草花叶病毒的方法来确定植株是否具有抗性．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图1中①是逆转录过程，③是构建基因表达载体，④是将目的基因导入受体细胞．⑤是目的基因的检测与鉴定，⑥是植物组织培养过程．
PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的．实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程．DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链．

解答 解：（1）过程①表示获得的目的基因，是RNA通过逆转录获得DNA．
（2）①加热至94℃的目的是使DNA样品的氢键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过解旋酶的作用来完成的．
②新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同是因为DNA复制的原理是半保留复制．
③PCR就是聚合酶链式反应，用于扩增DNA序列，所以可以用PCR扩增血液中病毒逆转录产生的核酸DNA，便于检测．
（3）由图分析，⑤过程在含有卡那霉素的培养基上培养，说明构建的重组质粒上含有的标记基因是卡那霉素抗性基因．目的基因导入植物体细胞的方法常用农杆菌转化法．
（4）植物组织培养过程，除需要加入各种营养成分外，还需要添加植物激素，以保证植物生根、发芽过程．
（5）绞股蓝的基因之所以能接到烟草植物中去，原因是绞股蓝与烟草的DNA组成相同，其结构相同．
（6）过程⑥需要对表达的产生进行鉴定，可采取抗原-抗体杂交，若从个体水平鉴定，可通过接种烟草花叶病毒的方法来确定植株是否具有抗性．
故答案为：
（1）逆转录
（2）①氢     解旋     ②半保留复制  ③D
（3）卡那霉素抗性（抗卡那霉素）　农杆菌转化法
（4）植物激素
（5）绞股蓝与烟草的DNA组成相同，其结构相同
（6）抗原-抗体杂交　接种烟草花叶病毒

点评 本题考查基因工程和植物组织培养，理解基因工程培育转基因植物过程是解题的关键．