Question

15．研究人員將抗鹽基因轉(zhuǎn)入普通煙草培育出抗鹽煙草，該過(guò)程所用的質(zhì)粒與含抗鹽基因的DNA上相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)分別如圖1、圖2所示．限制性核酸內(nèi)切酶BamHI、BclⅠ、Sau3AⅠ、HindⅢ，它們識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為G^↓GATCC、T^↓GATCA、^↓GATC、A^↓AGCTT．圖3表示該過(guò)程中利用含目的基因的農(nóng)桿菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化作用的示意圖．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

 （1）圖1質(zhì)粒中沒(méi)有標(biāo)注出來(lái)的基本結(jié)構(gòu)是復(fù)制原點(diǎn)．
（2）用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)選用限制酶BamHI切割質(zhì)粒，選用Sau3AI（或BamHI、Sau3AI）限制酶切割含目的基因的DNA片段．限制酶切斷的是DNA分子中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（3）將上述切開(kāi)的質(zhì)粒與目的基因混合，加入DNA連接酶連接后，導(dǎo)入受體受體細(xì)胞，受體細(xì)胞的類型（對(duì)兩種抗生素表現(xiàn)出抗性R或敏感性S）包含①②④（不考慮基因突變）．
①X^R、Y^R      ②X^R、Y^S       ③X^S、Y^R      ④X^S、Y^S
（4）圖3過(guò)程①（填序號(hào)）中發(fā)生了基因重組，過(guò)程②、③所用的培養(yǎng)基中，通常要調(diào)控好生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素兩類激素的比例．
（5）從個(gè)體水平鑒定抗鹽轉(zhuǎn)基因煙草是否培育成功的方法是用一定濃度鹽水澆灌轉(zhuǎn)基因幼苗或?qū)⑵湟圃缘禁}堿地中觀察其生長(zhǎng)狀態(tài)．

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(kù)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(cè)與鑒定：（1）分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）質(zhì)粒作為運(yùn)載體，需要具有標(biāo)記基因、限制酶切割位點(diǎn)、啟動(dòng)子和終止子等，圖中沒(méi)有顯示復(fù)制原點(diǎn)．
（2）目的基因應(yīng)位于啟動(dòng)子和終止子之間，根據(jù)圖中箭頭可知，目的基因應(yīng)該在右側(cè)的限制酶切割位點(diǎn)插入，為了防止目的基因和運(yùn)載體的定向連接，不采用同種限制酶，即不用圖中的HindⅢ，破壞Y抗生素基因更加有利于目的基因的檢測(cè)與鑒定，因此應(yīng)選用限制酶BamHI切割質(zhì)粒，選用Sau3AI（或BamHI、Sau3AI）限制酶切割含目的基因的DNA片段．限制酶切斷的是DNA分子中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（3）由于將上述切開(kāi)的質(zhì)粒與目的基因混合，加入DNA連接酶連接后，可能產(chǎn)生三種結(jié)果：普通質(zhì)粒、重組質(zhì)粒、目的基因自身環(huán)化結(jié)構(gòu)，因此導(dǎo)入受體受體細(xì)胞，導(dǎo)入普通質(zhì)粒的將表現(xiàn)為①X^R、Y^R；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的將表現(xiàn)為②X^R、Y^S；導(dǎo)入目的基因環(huán)化結(jié)構(gòu)的將表現(xiàn)為④X^S、Y^S．
（4）圖3過(guò)程①表示農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該過(guò)程中農(nóng)桿菌中的T-DNA整合到煙草細(xì)胞的染色體上，發(fā)生了基因重組，過(guò)程②、③所用的培養(yǎng)基中，通常要調(diào)控好生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素兩類激素的比例．
（5）從個(gè)體水平鑒定抗鹽轉(zhuǎn)基因煙草是否培育成功的方法是用一定濃度鹽水澆灌轉(zhuǎn)基因幼苗或?qū)⑵湟圃缘禁}堿地中觀察其生長(zhǎng)狀態(tài)．
故答案為：
（1）復(fù)制原點(diǎn)
（2）BamHISau3AI（或BamHI、Sau3AI）磷酸二酯
（3）①②④
（4）①生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素
（5）用一定濃度鹽水澆灌轉(zhuǎn)基因幼苗或?qū)⑵湟圃缘禁}堿地中觀察其生長(zhǎng)狀態(tài)

點(diǎn)評(píng) 本題以“抗鹽煙草”為題材，考查基因工程和植物細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，識(shí)記植物組織培養(yǎng)的原理及應(yīng)用，能結(jié)合題中信息準(zhǔn)確答題．