Question

7．為解除柑橘黃龍病對(duì)柑橘產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)重影響，美國科學(xué)家近日從菠菜中獲得了一種能抵抗柑橘黃龍病的蛋白質(zhì)的基因，并已經(jīng)成功地進(jìn)行了一系列培育轉(zhuǎn)基因植株的研究．其過程大致如圖1，請分析后作答．

（1）有兩種識(shí)別切割序列完全不同的限制酶E和F從菠菜基因組DNA上切下目的基因并取代Ti質(zhì)粒（4.0kb）上相應(yīng)的EF區(qū)域（0.2kb）形成重組質(zhì)粒，該過程還必須用到的酶是DNA連接酶，形成的重組質(zhì)粒能填“能”或“不能”）被E酶切割．
（2）若圖中Ti質(zhì)粒上限制酶G切割位點(diǎn)與E的切割位點(diǎn)距離0.9kb，限制酶H切割位點(diǎn)距F切割位點(diǎn)0.5kb，分別用限制酶G和限制酶H酶切兩份重組質(zhì)粒樣品，結(jié)果如表．據(jù)此可判斷目的基因的大小為1.2kb；并將目的基因內(nèi)部的限制酶H切割位點(diǎn)標(biāo)注在圖2中．

G	H
1.8 kb 3.2 kb	1.3 kb 3.7 kb

（3）在上述培育過程中兩次用到農(nóng)桿菌，它與柑橘細(xì)胞相比較，在結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別是無核被膜包被的細(xì)胞核，導(dǎo)入重組質(zhì)粒后的農(nóng)桿菌的作用是感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）將兩個(gè)DNA片段連接起來需要DNA連接酶；重組質(zhì)粒中含有E酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，因此形成的重組質(zhì)粒能被E酶切割．
（2）已知質(zhì)粒pZHZ1的長度為3.7kb，其中EF區(qū)域長度為0.2kb，所以切去EF段后的質(zhì)粒長度為3.7-0.2=3.5kb．現(xiàn)用限制酶G切割重組質(zhì)粒pZHZ2樣品，結(jié)果被酶G切割成1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段，可知重組質(zhì)粒pZHZ2的總長度為1.6+3.1=4.7kb，所以目的基因長度為4.7-3.5=1.2kb．重組質(zhì)粒中G的切割位點(diǎn)距E的切割位點(diǎn)0.8kb，單獨(dú)用限制酶G切割后產(chǎn)生1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段，說明在重組質(zhì)粒中除了圖中標(biāo)示出來的G酶識(shí)別位點(diǎn)外，還有一個(gè)G酶識(shí)別位點(diǎn)；H酶的酶切位點(diǎn)距F0.5kb，用H酶單獨(dú)切后產(chǎn)生1.2kb和3.5kb兩個(gè)片段，說明在重組質(zhì)粒中含有一個(gè)H的酶切位點(diǎn)，根據(jù)題中信息提示“目的基因內(nèi)部的酶G、酶H切割位點(diǎn)標(biāo)注在圖上”，可確定在EF之間分別含有G和H的一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)．可斷定G的識(shí)別位點(diǎn)，在距離E點(diǎn)右側(cè)0.8kb處，H的識(shí)別位點(diǎn)在距F左側(cè)0.7kb處，如下圖所示．
（3）農(nóng)桿菌屬于原核生物，柑橘屬于真核生物，原核細(xì)胞和真核細(xì)胞最主要的區(qū)別是，它與柑橘細(xì)胞相比較，在結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別是原核細(xì)胞無核被膜包被的細(xì)胞核，導(dǎo)入重組質(zhì)粒后的農(nóng)桿菌的作用是感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中．
故答案為：
（1）DNA連接酶　能
（2）1.2　標(biāo)記如圖

（3）無核被膜包被的細(xì)胞核　感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的概念、原理、操作步驟等，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．