Question

15．普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纖維細(xì)胞中特異性表達(dá)，產(chǎn)生的β-甘露糖苷酶催化半纖維素降解，棉纖維長(zhǎng)度變短．為了培育新的棉花品種，科研人員構(gòu)建了反義GhMnaA2基因表達(dá)載體，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入棉花細(xì)胞，成功獲得轉(zhuǎn)基因棉花品種，具體過程如下．請(qǐng)分析回答：

（1）①和②過程中所用的限制性內(nèi)切酶分別是HindⅢ、BamHⅠSmaⅠ．
（2）基因表達(dá)載體除了圖示組成外，至少還有復(fù)制原點(diǎn)、終止子等．
（3）③過程中用酶切法可鑒定正、反義表達(dá)載體．用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正義基因表達(dá)載體獲得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四種長(zhǎng)度的DNA片段，則用NotⅠ酶切反義基因表達(dá)載體獲得DNA片段的長(zhǎng)度應(yīng)是6.0kb和12.7kb．
（4）④過程中利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞的過程中，整合到棉花細(xì)胞染色體DNA的區(qū)段是（含有E6啟動(dòng)子和GhMnaA2基因的）T-DNA，轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞再通過植物組織培養(yǎng)形成植物體．
（5）導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì)，從而抑制基因的表達(dá)，其意義是阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長(zhǎng)．

Answer 1

分析 分析題圖：①和②過程表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程．在①過程中，纖維細(xì)胞E6啟動(dòng)子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位點(diǎn)，因此可以用這兩種酶切割；②是構(gòu)建反義GhMnaA2基因表達(dá)載體的過程，反義GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位點(diǎn)，因此可以該酶切割獲取目的基因；③是擴(kuò)增、鑒定、篩選反義表達(dá)載體；④是利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞；最后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培養(yǎng)形成植物體．

解答 解：（1）纖維細(xì)胞E6啟動(dòng)子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位點(diǎn)，因此可以用這兩種酶切割；②是構(gòu)建反義GhMnaA2基因表達(dá)載體的過程，反義GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位點(diǎn)，因此可以該酶切割獲取目的基因．
（2）基因表達(dá)載體由啟動(dòng)子、目的基因、復(fù)制原點(diǎn)、終止子和標(biāo)記基因等部分組成．
（3）③過程中，用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正義基因表達(dá)載體獲得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四種長(zhǎng)度的DNA片段，則用NotⅠ酶切反義基因表達(dá)載體獲得DNA片段的長(zhǎng)度應(yīng)是0.05kb+5.95kb=6.0kb、3.25kb+9.45kb=12.7kb．
（4）農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞的過程中，整合到棉花細(xì)胞染色體DNA的區(qū)段是含有E6啟動(dòng)子和GhMnaA2基因的T-DNA．轉(zhuǎn)化后，還需依據(jù)植物細(xì)胞的全能性，采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培養(yǎng)形成植物體．
（5）導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì)，從而抑制基因的表達(dá)的翻譯過程，進(jìn)而阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長(zhǎng)．
故答案為：
（1）HindⅢ、BamHⅠSmaⅠ
（2）復(fù)制原點(diǎn)、終止子、標(biāo)記基因等
（3）6.0kb   12.7kb
（4）（含有E6啟動(dòng)子和GhMnaA2基因的）T-DNA  植物組織培養(yǎng)
（5）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長(zhǎng)

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因棉花品種培養(yǎng)流程圖，考查基因工程和植物細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)生物學(xué)問題做出準(zhǔn)確的判斷和得出正確的結(jié)論．