Question

【題目】下圖表示“華恢1號”抗蟲水稻主要培育流程，據(jù)圖回答：

（1）殺蟲基因通過①～④，最終在宿主細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程中核心步驟是_________。（填序號）

（2）殺蟲基因(crylA)是根據(jù)幾種Bt毒蛋白的分子結構，設計并人工合成的，這屬于________________技術范疇。

（3）組建理想的載體需要對天然的質粒進行改造。下圖是天然土壤農(nóng)桿菌Ti質粒結構示意圖(示部分基因及部分限制酶作用位點)，據(jù)圖分析：

①人工改造質粒時，要使抗蟲基因能成功表達，還應插入________作用是__________________________。

②人工改造質粒時，用限制酶Ⅰ處理，其目的是：第一，去除質粒上的____________________________(基因)，保證T－DNA進入水稻細胞后不會促進細胞的分裂和生長；第二，使質粒帶有單一限制酶作用位點，有利于_______________。第三，使質粒大小合適，可以提高轉化效率等。

③若用限制酶Ⅱ分別切割經(jīng)過②過程改造的理想質粒和帶有抗蟲基因的DNA分子，并構成重組Ti質粒。分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，觀察到的細菌生長情況是______________________________________。

（4）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端為，則請畫出DNA被限制酶Ⅱ切割后形成末端的過程_________________________________。

Answer 1

【答案】 ① 蛋白質工程 啟動子 RNA聚合酶識別和結合的部位，驅動基因轉錄mRNA,獲得蛋白質 tms 目的基因(或外源DNA)準確插入 在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長

【解析】試題分析：根據(jù)圖示“華恢1號”抗蟲水稻主要培育流程分析可知，過程①為基因表達載體的構建；過程②是將目的基因導入土壤農(nóng)桿菌；過程③是通過農(nóng)桿菌轉化法將含有目的基因再導入水稻胚細胞內(nèi)；過程④是利用植物組織培養(yǎng)技術培養(yǎng)轉基因水稻植株。蛋白質工程的原理(實質)：改造基因。標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。啟動子是一段特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質。

(1)基因工程中核心步驟是構建基因表達載體，即圖中①。

(2)蛋白質工程指以蛋白質的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質進行基因改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要。蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程。所以人工改造殺蟲基因(crylA)新的Bt毒蛋白分子，這屬于蛋白質工程技術范疇。

(3)①啟動子是一段特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質。

②限制酶Ⅰ的其中一個作用位點在tms基因上，所以它可破壞了tms基因的作用。另外限制酶的作用位點也有利于目的基因(或外源DNA)準確插入。

③限制酶Ⅱ分別切割質粒，破壞了tmr和tet基因，tet基因是四環(huán)素抗性基因。但卡那霉素抗性基因沒有被破壞.重組Ti質粒，再分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，觀察到的細胞生長的情況是在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長。

④限制酶Ⅱ切割DNA會產(chǎn)生兩個2個切口，如圖所示：