Question

【題目】馬鈴薯是表達(dá)外源蛋白的理想受體材料。某科研小組通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得高產(chǎn)重組人血清白蛋白（rHSA)的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，下圖是該小組構(gòu)建的基因表達(dá)載體中T-DNA示意圖。請回答：

（1）天然農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上具有tms和tmr基因（分別控制合成植物生長素和細(xì)胞分裂素），在人工改造質(zhì)粒時應(yīng)使用________切除這兩個基因，以防止____________________。

（2）構(gòu)建基因表達(dá)載體時，在rHSA基因兩端分別加上限制酶KpnⅠ和SalⅠ的識別序列（兩種酶切割產(chǎn)生不同的黏性末端)，從基因表達(dá)角度分析其目的是____________。科研小組PCR擴(kuò)增rHSA基因時，其中一種引物堿基序列為：5＇-CGGGGTACCGCCACCATGGATGCACACAAG-3＇，該序列含有KpnⅠ識別序列和增強(qiáng)表達(dá)的序列5＇-GCCACC-3＇，則限制酶KpnⅠ的識別序列是_______________。

（3）將基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)入處于___________的農(nóng)桿菌細(xì)胞中。用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化液與馬鈴薯愈傷組織共培養(yǎng)一段時間后，為了得到已轉(zhuǎn)化且不含農(nóng)桿菌的愈傷組織，將感染后的愈傷組織轉(zhuǎn)移至含有潮霉素和羧芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，加潮霉素的目的是_______________，加羧芐青霉素的目的是____________。

Answer 1

【答案】 限制酶 tms和tmr基因的表達(dá)產(chǎn)物影響受體植物內(nèi)源激素的含量 rHSA基因能正向接入其啟動子與終止子之間，保證rHSA基因能準(zhǔn)確表達(dá) 或 5’-GGTACC-3’ 感受態(tài) 篩選出含潮霉素抗性基因的愈傷組織 除去含有潮霉素抗性基因的農(nóng)桿菌

【解析】試題分析：本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的形成過程，考查基因工程的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生分析題圖獲取有效信息的能力，以及理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間聯(lián)系的能力。學(xué)生可根據(jù)題圖和題干的提示、要求，梳理相關(guān)知識點(diǎn)，對各小題進(jìn)行分析作答，同時需要學(xué)生掌握基因工程的原理、操作步驟及其一些細(xì)節(jié)問題。

（1）由于天然農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上具有tms和tmr基因（分別控制合成植物生長素和細(xì)胞分裂素），這兩種基因表達(dá)可使植物合成植物生長素和細(xì)胞分裂素，進(jìn)而影響了植物體內(nèi)內(nèi)源激素的含量，因此需要用限制性核酸內(nèi)切酶切除tms和tmr基因。

（2）據(jù)圖可知，加上的兩種限制酶的識別序列在啟動子與終止子之間，因此加上兩種限制酶的識別序列后rHSA基因能正向接入其啟動子與終止子之間，保證rHSA基因能準(zhǔn)確表達(dá)。由于引物系列中含有KpnⅠ識別序列和增強(qiáng)表達(dá)的序列，KpnⅠ識別序列應(yīng)該在增強(qiáng)表達(dá)序列5＇-GCCACC-3＇之前，即5’-GGTACC-3’。

（3）將將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌時，首先必須用Ca2+處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)，以便于導(dǎo)入基因表達(dá)載體。將感染后的愈傷組織轉(zhuǎn)移至含有潮霉素和羧芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，加潮霉素的目的是篩選出含潮霉素抗性基因的愈傷組織，由于篩選的是愈傷組織，需要把含有潮霉素抗性基因的農(nóng)桿菌除去，因此加入羧芐青霉素的目的是除去含有潮霉素抗性基因的農(nóng)桿菌。