Question

利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)可食用疫苗，將會(huì)克服常規(guī)疫苗使用時(shí)所面臨的諸多問題．下圖是培育轉(zhuǎn)基因馬鈴薯生產(chǎn)某種疫苗的過程，其中四種限制酶1、2、3、4的識(shí)別序列和切點(diǎn)分別是一C↓CTAGG一，-AC↓GT一，一G↓CTAGC一，一GAGCT↓C一．請據(jù)圖回答：

（1）研究人員用限制酶l和酶3切割圖中質(zhì)粒，切割后所得的DNA片段在

 

的作用下自身連接成一大一小兩個(gè)環(huán)（次生質(zhì)粒），現(xiàn)同時(shí)用圖中四種限制酶切割這兩個(gè)次生質(zhì)粒，可以得到

 

種DNA片段．
（2）在構(gòu)建重組質(zhì)粒A時(shí)，為了避免含抗原基因的DNA和質(zhì)粒自身環(huán)化，應(yīng)選用限制酶

 

對含抗原基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割．
（3）理論上，基因組DNA中

 

個(gè)核苷酸對會(huì)出現(xiàn)一個(gè)限制酶2的酶切位點(diǎn)．
（4）在篩選含有目的基因的受體細(xì)胞的培養(yǎng)基中，除各種營養(yǎng)物質(zhì)外還需要添加的物質(zhì)

 

；含有目的基因的受體細(xì)胞能夠培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植株的原理是

 

，在此過程中始終受

 

的調(diào)節(jié)．
（5）有科學(xué)家認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯并不適于生產(chǎn)可食用疫苗，反而有些水果或西紅柿、黃瓜等更適宜，理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),植物組織培養(yǎng)的概念及原理

專題：

分析：根據(jù)酶1和酶3的切割位點(diǎn)可知，兩者切割后可形成相同的黏性末端，故可連接形成兩個(gè)次生質(zhì)粒，連成后的序列為

-CCTAGC- -GGATCG-

和

-GCTAGG- -CGATCC-

．從酶1、2、3、4的切割位點(diǎn)可知，新形成的序列不能被切割，故能起作用的是酶2和酶4，從而形成兩個(gè)DNA片段．

解答： 解：（1）連接DNA片段的酶是DNA連接酶．由分析可知，用四種酶同時(shí)切割這兩上次生質(zhì)粒，可得到2個(gè)DNA分子片段．
（2）由圖可知，在目的基因的一側(cè)有酶1、4，另一側(cè)有酶3，而酶1和酶3能形成自身連接，故選酶3和酶4．
（3）酶2的切割序列為-ACTG-，出現(xiàn)A概率為

1

4

，同理出現(xiàn)C、T、G的概率都為

1

4

，所以同時(shí)出現(xiàn)-ACTG-的概率為

1

44

．所以基因組DNA中4⁴個(gè)核苷酸對會(huì)出現(xiàn)一個(gè)限制酶2的酶切位點(diǎn)．
（4）由于標(biāo)記基因是卡那霉素基因，所以培養(yǎng)基還需要加入卡那霉素．受體細(xì)胞能夠培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植株的原理是植物細(xì)胞的全能性．植物組織培養(yǎng)過程始終受植物激素（生長素、細(xì)胞分裂素）調(diào)節(jié)．
（5）由于馬鈴薯在烹飪過程中會(huì)使所含的抗原失去活性，故轉(zhuǎn)基因馬鈴薯并不適于生產(chǎn)可食用疫苗，而水果和西紅柿等可直接食用可用于生產(chǎn)可食用疫苗．
故答案為：
（1）DNA連接酶  2        
（2）酶3和酶4
（3）4⁴（4）卡那霉素    植物細(xì)胞的全能性    植物激素（種類和比例）
（5）馬鈴薯在烹飪過程中會(huì)使所含的抗原失去活性，而水果和西紅柿等可直接食用

點(diǎn)評：本題考查基因工程相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．