Question

16．我国一科研团队将荒漠植物TaNHX2基因转移到普那菊莴苣细胞内，获得了转基因耐盐普那菊莴苣新品种．回答下列有关问题：
（1）为保证目的基因在普那菊莴苣细胞中能够表达，运载体上应含有特定的启动子（复制原点、启动子、标记基因）
（2）将普那菊莴苣幼胚接种到诱导培养基上，经过脱分化过程，培养出愈伤组织，然后用农杆菌转化法法，将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上．
（3）为验证外源基因整合到普那菊莴苣基因组后是否转录，可从转基因植株的细胞中提取所用mRNA并反转录成cDNA（互补DNA），再以反转录产物为模板，利用TaNHX2基因特异性引物，通过PCR方法进行基因扩增．若以根细胞为材料扩增结果为阳性（有产物生成），以叶细胞为材料扩增结果为阴性（无产物生成），则说明目的基因（TaNHX2基因）仅在根细胞中转录，未在叶细胞中转录．
（4）将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液中培养，进行耐盐试验，用非转基因幼苗作为对照．培养30天后观察现象，若转基因幼苗的存活率高于非转基因幼苗则说明转基因植株获得了耐盐特性．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．
2、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．农杆菌转化：目的基因插人Ti质粒的T-DNA上 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．
3、启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质．

解答 解：（1）启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质．因此为保证目的基因在普那菊莴苣细胞中能够表达，运载体上应含有特定的启动子．
（2）普那菊莴苣幼胚是高度分化的结构，需要经过脱分化过程形成愈伤组织；因为农杆菌感染植物细胞时，农杆菌Ti质粒的T-DNA可以整合到植物细胞的染色体DNA上，因此用农杆菌转化法，将目的基因导入植物细胞中．
（3）以mRNA为模板，反转录成cDNA（互补DNA），接着形成双链DNA分子．体外扩增DNA分子常采用PCR技术．若以根细胞为材料扩增结果为阳性（有产物生成），以叶细胞为材料扩增结果为阴性（无产物生成），则说明目的基因（TaNHX2基因）仅在根细胞中转录，未在叶细胞中转录．
（4）转基因植株中含有TaNHX2基因，具有耐盐特性．与非转基因幼苗作为对照，如果转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液中培养，存活率高于非转基因幼苗，则说明转基因植株获得了耐盐特性．
故答案为：
（1）启动子
（2）脱分化   农杆菌转化法
（3）cDNA（互补DNA）      PCR        目的基因（TaNHX2基因）仅在根细胞中转录，未在叶细胞中转录
（4）转基因幼苗的存活率高于非转基因幼苗

点评 本题考查了基因工程的相关知识，要求考生能够识记基因工程的操作步骤以及操作工具；明确农杆菌转化法在植物基因工程中的应用；并能够掌握植物组织培养技术的过程等知识．