Question

【題目】植物修復(fù)技術(shù)之一是將某種特定的植物種植在被重金屬污染的土壤上，收獲植物后進行相應(yīng)處理，就可將重金屬移出土壤。下圖為科學(xué)家嘗試應(yīng)用生物工程技術(shù)，培養(yǎng)符合植物修復(fù)技術(shù)要求的轉(zhuǎn)基因煙草的流程圖，請分析回答下列問題：

（1）將目的基因?qū)�人煙草�?xì)胞的方法與圖中不同的還有________________（答出兩種方法）。

（2）獲得目的基因后可采用__________技術(shù)進行擴增，該技術(shù)利用的原理是________________________。目的基因能否在煙草細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是_____________________________，將含有目的基因的煙草細(xì)胞培養(yǎng)成煙草植株的技術(shù)理論基礎(chǔ)是____________________________________，如果是通過直接培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞獲取藥物，則只需將導(dǎo)人目的基因的煙草細(xì)胞培養(yǎng)至_______________________________________，然后大量工廠化生產(chǎn)即可。檢測轉(zhuǎn)化成功的煙草植株，除檢測標(biāo)記基因產(chǎn)物外，還可采用__________________________技術(shù)檢測目的基因在番茄體內(nèi)是否轉(zhuǎn)錄。

（3）土壤中的重金屬通過___________________________逐級富集，進而危及人類的健康，在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這主要遵循了生態(tài)工程的__________________________原理。

Answer 1

【答案】基因槍法 花粉管通道法 PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)） DNA雙鏈復(fù)制 煙草細(xì)胞的DNA上是否插入了目的基因 植物細(xì)胞全能性 愈傷組織 分子雜交 食物鏈 協(xié)調(diào)與平衡

【解析】

圖示為轉(zhuǎn)基因煙草的培育流程圖，由于涉及了農(nóng)桿菌細(xì)胞的應(yīng)用，說明該方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，先將帶有目的基因的重組Ti-質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌中，通過農(nóng)桿菌感染煙草植物細(xì)胞，利用Ti質(zhì)粒中T-DNA片段具有轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞染色體DNA上的特點，從而將目的基因整合到受體煙草細(xì)胞的染色體DNA上，最終通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出轉(zhuǎn)基因的煙草植株，并進行檢測和鑒定。

（1）圖中方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，除該方法外，將目的基因?qū)�入煙草�?xì)胞的方法還有基因槍法、花粉管通道法。

（2）獲得目的基因后可采用PCR技術(shù)進行擴增，該技術(shù)利用是DNA雙鏈復(fù)制的原理。目的基因能否在煙草細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是煙草細(xì)胞的DNA上是否插入了目的基因，只有插入了目的基因，目的基因才可能隨煙草細(xì)胞的DNA一同復(fù)制遺傳。將含有目的基因的煙草細(xì)胞培養(yǎng)成煙草植株的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有全能性。如果是通過直接培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞獲取藥物，則只需將導(dǎo)入目的基因的煙草細(xì)胞培養(yǎng)至愈傷組織，然后大量工廠化生產(chǎn)即可。檢測轉(zhuǎn)化成功的煙草植株，一是利用DNA分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)入成功；二是采用分子雜交技術(shù)檢測目的基因在番茄體內(nèi)是否轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生了特定mRNA；三是采用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測目的基因是否翻譯出特定蛋白質(zhì)。

（3）土壤中的重金屬通過食物鏈逐級富集，最終被人體攝食而危及人類的健康。在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這主要遵循了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理。