Question

【題目】干擾素是動(dòng)物和人體細(xì)胞受到病毒感染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制細(xì)胞增殖及抗腫瘤作用。利用基因工程技術(shù)培育能生產(chǎn)干擾素的植物流程如圖所示。請回答下列問題：

(1)首先獲取的動(dòng)物干擾素基因稱為____________。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是____________。

(2)過程①中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是________和________。酶切后，目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列____________。

(3)過程②中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)。常用____________處理根瘤農(nóng)桿菌，其目的是____________。

(4)在培育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中，除了無機(jī)鹽、有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂、植物激素外，還需添加卡那霉素。卡那霉素的作用是________________________________。在分子水平上通常采用____________技術(shù)檢測干擾素基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。

Answer 1

【答案】 目的基因 干擾素基因兩端的部分核苷酸序列 BamHⅠ EcoRⅠ 不相同 Ca2+ 使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的 DNA上 篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的植物細(xì)胞 DNA分子雜交

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合的形式綜合考查學(xué)生對基因工程的知識的識記和理解能力。解答本題需熟記并理解基因工程的基本操作程序并形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)圖表中限制酶的切割位點(diǎn)及位置等信息并結(jié)合問題情境進(jìn)行相關(guān)問題的解答。

(1) 在基因工程中，獲取的動(dòng)物干擾素基因稱為目的基因。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，需要依據(jù)干擾素基因兩端的部分核苷酸序列設(shè)計(jì)引物序列。

(2) 題圖顯示：干擾素基因中存在SmaⅠ的識別位點(diǎn)，若使用SmaⅠ切割質(zhì)粒和外源DNA，則會破壞干擾素基因，因此過程①所示的構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)不能使用SmaⅠ切割。BamHⅠ和EcoRⅠ的識別位點(diǎn)位于目的基因的兩側(cè)，質(zhì)粒上也有BamHⅠ和EcoRⅠ的識別位點(diǎn)，因此，過程①中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是BamHⅠ和EcoRⅠ。因BamHⅠ和EcoRⅠ的識別位點(diǎn)不同，所以酶切后，目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列不相同。

(3) 過程②中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)，常用Ca2+處理根瘤農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的 DNA上。

(4) 重組質(zhì)粒中含有的抗卡那霉素基因?qū)儆跇?biāo)記基因，其作用是鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因，便于篩選。可見，在培育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中添加卡那霉素的作用是篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的植物細(xì)胞。在分子水平上檢測干擾素基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，通常采用DNA分子雜交技術(shù)。