Question

3．2016年9月15日天宫二号在酒泉卫星发射中心发射成功，高等植物拟南芥就幸运地当选为“植物航天员”．多年来围绕拟南芥的相关研究很多，尤其是对于拟甫芥转基因研究非常热门，当前拟南芥转基因所使用的方法主要是农杆菌介导的转化，在拟南芥搭载升空前植物学家预先用转基因技术给拟南芥额体细胞用绿色荧光蛋白（GFP）基因标记．
（1）该绿色荧光蛋白（GFP）基因取自某种生物的cDNA文库．若想短时间内得到大量的绿色荧光蛋白（GFP）基因，需用到PCR（多聚酶链式反应）技术，其条件除了原料、能量、模板外还需要加入引物、Taq（或耐高温的DNA聚合酶）．
（2）农杆菌转化法中Ti质粒的T-DNA（可转移的DNA）可整合到植物细胞中的染色体上，所以构建基因表达载体时，将目的基因插入到T-DNA序列中，该过程用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（3）通常采用DNA分子杂交技术技术检测绿色荧光蛋白（GFP）基因是否插入到拟南芥基因组中，若将含有绿色荧光蛋白（GFP）基因的拟南芥细胞培育出完整植株，需要运用的主要生物技术是植物组织培养，该技术的理论基础是植物细胞的全能性．

Answer 1

分析 1、农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的）：
①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上．
②转化：目的基因插人Ti质粒的T-DNA上$\stackrel{进入}{→}$农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．
2、PCR技术扩增目的基因
（1）原理：DNA双链复制．
（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成．

解答 解：（1）短时间内得到大量的绿色荧光蛋白（GFP）基因，需用到PCR（多聚酶链式反应） 技术，该技术的条件：原料、能量、模板、引物、Taq（或耐高温的DNA聚合酶）．
（2）农杆菌侵染植物细胞后，可以使Ti质粒的T-DNA（可转移的DNA）插入到植物细胞中染色体的DNA上．将目的基因插入到T-DNA序列中，该过程用同一种限制酶切割目的基因和Ti质粒，再用DNA连接酶连接．
（3）检测绿色荧光蛋白（GFP）基因是否插入到拟南芥基因组中，通常采用DNA分子杂交技术，若将细胞培育出完整植株，需要运用的主要生物技术是植物组织培养，该技术的理论基础是植物细胞的全能性．
故答案为：
（1）PCR（多聚酶链式反应）    引物      Taq（或耐高温的DNA聚合酶）
（2）染色体     限制酶和DNA连接酶
（3）DNA分子杂交技术      植物组织培养      植物细胞的全能性

点评 本题考查了基因工程和植物组织培养的有关知识，要求考生能够识掌握因工程的操作步骤，识记农杆菌转化法的过程，识记植物组织培养的过程和原理，掌握目的基因检测与鉴定的方法．