Question

普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纖維細(xì)胞中特異性表達(dá)，產(chǎn)生的β-甘露糖苷酶催化半纖維素降解，棉纖維長(zhǎng)度變短．為了培育新的棉花品種，科研人員構(gòu)建了反義GhMnaA2基因表達(dá)載體，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入棉花細(xì)胞，成功獲得轉(zhuǎn)基因棉花品種，具體過(guò)程如下．（啟動(dòng)子是基因的一個(gè)組成部分，能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準(zhǔn)確的結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性．）請(qǐng)分析回答：
（1）①和②過(guò)程中所用的限制性內(nèi)切酶分別是

 

、

 

．
（2）③過(guò)程中用酶切法可鑒定正、反義表達(dá)載體．用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正義基因表達(dá)載體獲得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四種長(zhǎng)度的DNA片段，則用NotⅠ酶切反義基因表達(dá)載體可獲得

 

種長(zhǎng)度的DNA片段，長(zhǎng)度分別是

 

．
（3）導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì)，從而抑制基因的表達(dá)，其意義是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖示為轉(zhuǎn)基因棉花的培育過(guò)程．①是纖維細(xì)胞E6啟動(dòng)子和質(zhì)粒1形成重組質(zhì)粒2的過(guò)程；②是重組質(zhì)粒2和β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）形成正義表達(dá)載體和反義表達(dá)載體的過(guò)程；③是擴(kuò)增、鑒定、篩選出反義表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞的過(guò)程；④利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞的過(guò)程；最后再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因棉花植株．

解答： 解：（1）纖維細(xì)胞E6啟動(dòng)子兩側(cè)是限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位點(diǎn)，且用這兩種限制酶切割可以去除花椰菜病毒啟動(dòng)子，因此過(guò)程①中所用的限制性內(nèi)切酶是HindⅢ、BamHⅠ；β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）兩側(cè)都是限制酶SmaⅠ的切割位點(diǎn)，因此②中所用的限制性內(nèi)切酶是SmaⅠ．
（2）正、反義基因表達(dá)載體總長(zhǎng)度相等，NotⅠ酶切位點(diǎn)在目的基因中的位置不一樣，因此只用NotⅠ酶切反義基因表達(dá)載體可獲得兩種長(zhǎng)度的DNA片段，即5.95+0.05=6.0kb、9.45+3.25=12.7kb．
（3）因?yàn)樵谄胀�棉花中含�?甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纖維細(xì)胞中特異性表達(dá)，產(chǎn)生的β-甘露糖苷酶催化半纖維素降解，棉纖維長(zhǎng)度變短．而導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與棉花細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì)，從而抑制基因的表達(dá)，其意義是阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長(zhǎng)．
故答案為：
（1）HindⅢ、BamHⅠSmaⅠ
（2）2     6.0kb、12.7kb
（3）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長(zhǎng)

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因棉花的培育過(guò)程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的工具及操作步驟，能根據(jù)圖中信息選擇正確的限制酶；掌握限制酶的作用特點(diǎn)，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)結(jié)合題圖答題．