Question

10．請(qǐng)回答下列有關(guān)基因工程的問題．
下表是基因工程中幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)．圖1是轉(zhuǎn)基因香蕉的培育過程，含目的基因的外源DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)．

限制酶	BamHⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaI
識(shí)別序列及 切割位點(diǎn)

（1）從轉(zhuǎn)基因香蕉培育用質(zhì)粒作為運(yùn)載體，基因工程中還可以用噬菌體或動(dòng)植物病毒作為運(yùn)載體．
（2）圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaI酶切割，原因是SmaI酶會(huì)破壞目的基因和質(zhì)粒
（3）圖2是用BamHⅠ和HindⅢ（限制）酶進(jìn)行切割得到的目的基因．可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后自身環(huán)化．

（4）人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的某基因，生物技術(shù)可對(duì)此類基因的變化進(jìn)行檢測(cè)．該基因含有800對(duì)堿基對(duì)（bp），用BamHⅠ切割得到的400bp，200bp，200bp，．用EcoRⅠ再次切割得到100bp，300bp，150bp，50bp，200bp．而患者體內(nèi)獲取的這段基因，用BamHⅠ切割得到的區(qū)段變?yōu)?00bp，400bp，用EcoRⅠ再次切割得到100bp，300bp，150bp，250bp．在正常人體內(nèi)BamHⅠ和EcoRⅠ識(shí)別序列分別有2個(gè)和2個(gè)，患者體內(nèi)發(fā)生了基因突變．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：含目的基因的DNA和質(zhì)粒上均有salⅠ、HindⅢ、BamHⅠ、EcoRⅠ酶切位點(diǎn)，但SmaI酶切位點(diǎn)位于目的基因和標(biāo)記基因上，切割會(huì)破壞目的基因，EcoRⅠ酶切割質(zhì)粒自身環(huán)化，用BamHI 和HindⅢ酶對(duì)外源DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割．圖中①是構(gòu)建基因表達(dá)載體；②③是利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④和⑤表示植物組織培養(yǎng)，原理是香蕉組織細(xì)胞具有全能性，其中④表示脫分化，⑤表示再分化，培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基除添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素．

解答 解：（1）質(zhì)粒作為運(yùn)載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點(diǎn)； ②要有標(biāo)記基因（如抗性基因），以便于重組后重組子的篩選③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制；④是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無害，而且要易從供體細(xì)胞分離出來．基因工程中還可以用病毒（噬菌體或動(dòng)植物病毒）作為運(yùn)載體．
（3）SmaI酶會(huì)破壞目的基因和質(zhì)粒的標(biāo)記基因（抗性基因），因此圖中構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)不能使用SmaI酶切割．
（3）根據(jù)圖中DNA片段兩側(cè)的黏性末端可知，左側(cè)是用限制酶BamHI切割形成的，右側(cè)是用限制酶HindⅢ切割形成的，這樣可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后自身環(huán)化．
（4）該基因用BamHⅠ切割得到的400bp，200bp，200bp三種長(zhǎng)度的DNA片段，說明在正常人體內(nèi)BamHⅠ的識(shí)別序列有2個(gè)；用BamHⅠ切割得到的400bp，200bp，200bp后，再用EcoRⅠ再次切割得到100bp，300bp，150bp，50bp，200bp，說明400bp被切割成100bp，300bp，其中一個(gè)200bp被切割成150bp，50bp，可見EcoRⅠ識(shí)別序列也有2個(gè)．患者體內(nèi)獲取的這段基因，用BamHⅠ切割得到的區(qū)段變?yōu)?00bp，400bp，用EcoRⅠ再次切割得到100bp，300bp，150bp，250bp，說明有一個(gè)BamHⅠ識(shí)別序列發(fā)生了基因突變，不能被BamHⅠ切割．
故答案為：
（1）噬菌體或動(dòng)植物病毒
（2）SmaI酶會(huì)破壞目的基因和質(zhì)粒
（3）BamHⅠ和HindⅢ
（4）2    2    基因突變

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖表，考查基因工程和細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的操作工具、操作步驟及相關(guān)細(xì)節(jié)；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過程及條件，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．