Question

【題目】自然界中紫堇大多為單瓣花，偶見重瓣花。人們發(fā)現(xiàn)所有的重瓣花的紫堇都不育（雄、雄蕊發(fā)育不完善）。為解決重瓣花紫堇的不育問題，科研人員利用基因工程技術(shù)將藍(lán)色單瓣花的可育基因轉(zhuǎn)入到重瓣花的植株中，即對重瓣花紫堇進(jìn)行了改良，其基本流程如圖。請分析回答下列問題：

（1）在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用___________兩種限制酶對_____________進(jìn)行切割，以保證重組DNA序列的唯一性。質(zhì)粒在該項(xiàng)技術(shù)中作為運(yùn)載體的原因是:能在宿主細(xì)胞內(nèi)_________；具有_________，以便與外源基因連接等。

（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法利用的是農(nóng)桿菌的__________，進(jìn)而使目的基因能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定遺傳和表達(dá)。

（3）紫堇莖尖細(xì)胞通過_________(填生物技術(shù)名稱）技術(shù)獲得完整植株，在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行________和_______，這有力地證明了高度分化的植物細(xì)胞具有_________性。

Answer 1

【答案】 BamHⅠ和SmaⅠ 質(zhì)粒和含藍(lán)色單瓣花可育基因W的DNA片段 復(fù)制并穩(wěn)定保存 多個(gè)限制酶切點(diǎn) 轉(zhuǎn)化作用 植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化 全能

【解析】本題考查基因工程、細(xì)胞工程，考查對載體特點(diǎn)、基因表達(dá)載體構(gòu)建方法、植物組織培養(yǎng)流程的理解。解答此題，可根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)選擇合適的限制酶，以保證重組DNA序列的唯一性。

（1）據(jù)圖可知，藍(lán)色單瓣花可育基因兩端分別存在BamHⅠ和SmaⅠ的酶切位點(diǎn)，在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，選用BamHⅠ和SmaⅠ兩種限制酶對含藍(lán)色單瓣花可育基因W的DNA片段和質(zhì)粒進(jìn)行切割，可以避免目的基因或質(zhì)粒的自身連接，同時(shí)保證目的基因按一定的方向插入質(zhì)粒。質(zhì)粒是小型的環(huán)狀DNA分子，可以在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存；質(zhì)粒上具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，經(jīng)酶切后可以與外源基因連接；質(zhì)粒上的標(biāo)記基因可用于篩選含重組DNA的受體細(xì)胞，這些特點(diǎn)決定了質(zhì)粒可以用做基因工程的載體。

（2）農(nóng)桿菌具有轉(zhuǎn)化作用的原因是質(zhì)粒上的T—DNA片段易于轉(zhuǎn)移并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上，使目的基因能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定遺傳和表達(dá)。

（3）高度分化的植物細(xì)胞具有全能性，且全能性容易表達(dá)，紫堇莖尖細(xì)胞通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可獲得完整植株，該過程需要經(jīng)過脫分化和再分化兩個(gè)關(guān)鍵步驟。