Question

【題目】【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】

轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如圖1所示，圖2表示PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ和ApaⅠ四種限制酶的識別序列及酶切位點。請據(jù)圖回答下列問題：

（1）質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是______________。

（2）利用基因工程培育轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的核心步驟是形成重組質(zhì)粒，即______________；將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法是______________。

（3）將抗病基因從含抗病基因的DNA中切割下來，使用的限制酶是______________，一個質(zhì)粒被限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ同時切割后得到的DNA片段和黏性末端分別為___________個。請寫出單獨用ApaⅠ切割質(zhì)粒后的片段：______________________。

（4）轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育是否發(fā)生了染色體（數(shù)目）的變異？______________。卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長，根據(jù)這一原理可以利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的香蕉細(xì)胞。由此推斷，重組質(zhì)粒中應(yīng)含有______________基因作為標(biāo)記基因。

Answer 1

【答案】 DNA 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 PstⅠ和EcoRⅠ 3個和4 否 抗卡那霉素

【解析】【試題分析】

1．質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細(xì)菌擬核DNA之外，并且具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。

2. 根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點確定限制酶的種類

①應(yīng)選擇切點位于目的基因兩端的限制酶，如圖1可選擇PstⅠ和EcoRⅠ。

②不能選擇切點位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖1不能選擇SmaⅠ。

（1）質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是DNA。

（2）基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建；將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。

（3）從圖可看出，只有PstⅠ、EcoRⅠ兩種酶能保持抗病基因結(jié)構(gòu)的完整性，所以應(yīng)選用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ兩種酶將抗病基因從含抗病基因的DNA中切割下來；質(zhì)粒會被限制酶EcoR I、Pst l、Sma I同時切割成三段；EcoR I、Pst l切割質(zhì)粒形成的是黏性末端，Sma I切割形成的是平末端。每種酶切割質(zhì)粒會形成兩個黏性末端，兩種酶切割質(zhì)粒會產(chǎn)生4個黏性末端，所以三種限制酶切割質(zhì)粒會形成四個黏性末端；根據(jù)ApaⅠ的識別序列和切割位點可知，單獨用ApaⅠ切割質(zhì)粒后的片段為。

（4）利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株，即可獲得轉(zhuǎn)基因抗病香蕉。該過程中主要進(jìn)行細(xì)胞的有絲分裂和細(xì)胞分化，所以轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程一般不會發(fā)生染色體（數(shù)目）的變異；卡那霉素能抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長，欲利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使重組質(zhì)粒中含有抗卡那霉素基因，以此作為標(biāo)記基因。