Question

【題目】科學家嘗試使用Cre/loxP位點特異性重組系統(tǒng)，在檢測目的基因導入成功后，刪除轉基因煙草細胞內的抗除草劑基因。其技術過程如下（圖中的■代表基因前的啟動子），據(jù)圖回答：

（1）loxP是一種只有34個堿基對構成的小型DNA片段，是有兩個13個喊基對反向重復序列和中間間隔的8個堿基對序列共同組成，自身不會表達，插入質粒后也不影響原有基因的表達，其堿基序列如下：

Cre酶能特異性地識別此序列并在箭頭處切開loxP，其功能類似于基因工程中的_____________酶。從遺傳學角度分析，Cre酶改變質粒產生的結果相當于可遺傳變異中的_____________。

（2）將重組質粒導入到植物細胞中最常用的方法是_______________________。基因表達載體的基本元素有_____________、_____________、_____________和_____________。作為標記基因，抗除草劑基因用于檢測目的基因是否導入成功的原因是_____________。

（3）經(jīng)檢測成功后，抗除草劑基因己沒有用途，繼續(xù)留在植物體內可能會造成的安全問題是________。經(jīng)Cre酶處理后，質粒中的兩個loxP序列分別被切開后，可得到如上圖右側的這兩個DNA分子。由于_____的原因，抗除草劑基因不再表達，之后會在培養(yǎng)過程中消失。

Answer 1

【答案】 限制酶 基因重組 農桿菌轉化法 啟動子 目的基因 終止子 標記基因 抗除草劑基因和目的基因在同一個質粒上 抗除草劑基因可能轉移到雜草中 抗除草劑基因前沒有了啟動子

【解析】試題分析：結合題意和Cre酶處理前后的圖解過程對比分析，Cre酶處理相當于基因工程中限制酶的作用，將雙鏈DNA中特定部位3，5-磷酸二酯鍵切割，使原來重組質粒一中兩段loxP序列分開，得到不同DNA片段再發(fā)生重新連接，各自含有一段loxP序列。對比得到的質粒二可知，目的基因——抗除草劑基因雖然存在，但沒有啟動子，這樣的目的基因在受體細胞內即便存在也不能表達。

（1）Cre酶可以切割3，5-磷酸二酯鍵，將DNA分子切割成若干片段，功能類似于限制性核酸內切酶（限制酶）。Cre酶改變質粒的方式是將DNA鏈斷裂，再重新組合連接，形成新的DNA分子，相當于基因重組。

（2）將重組質粒導入細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法等，其中導入到植物細胞最常用的方法是農桿菌轉化法。基因表達載體的基本組成部件（元素）有啟動子、目的基因、終止子和標記基因�？钩�草劑基因可以作為標記基因，檢測目的基因是否導入成功，是因為抗除草劑基因與目的基因在同一個質粒上，兩者一起表達。如果表現(xiàn)出抗除草劑性狀，則說明目的基因成功導入。

（3）抗除草劑基因如果留在植物體內，可能傳播、重組到雜草DNA中，導致雜草抗除草劑，難以清除。由圖可知，質粒二中缺少啟動子，抗除草劑基因無法正常表達。