Question

【題目】自然界中紫堇大多為單瓣花，偶見重瓣花。人們發(fā)現(xiàn)所有的重瓣花的紫堇都不育（雄、雄蕊發(fā)育不完善）。為解決重瓣花紫堇的不育問題，科研人員利用基因工程技術將藍色單瓣花的可育基因轉(zhuǎn)入到重瓣花的植株中，即對重瓣花紫堇進行了改良，其基本流程如圖。請分析回答下列問題：

（1）在構建重組質(zhì)粒時，應選用___________兩種限制酶對_____________進行切割，以保證重組DNA序列的唯一性。質(zhì)粒在該項技術中作為運載體的原因是:能在宿主細胞內(nèi)_________；具有_________，以便與外源基因連接等。

（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法利用的是農(nóng)桿菌的__________，進而使目的基因能夠在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定遺傳和表達。

（3）紫堇莖尖細胞通過_________(填生物技術名稱）技術獲得完整植株，在該技術應用的過程中，關鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導植物細胞進行________和_______，這有力地證明了高度分化的植物細胞具有_________性。

Answer 1

【答案】 BamHⅠ和SmaⅠ 質(zhì)粒和含藍色單瓣花可育基因W的DNA片段 復制并穩(wěn)定保存 多個限制酶切點 轉(zhuǎn)化作用 植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化 全能

【解析】本題考查基因工程、細胞工程，考查對載體特點、基因表達載體構建方法、植物組織培養(yǎng)流程的理解。解答此題，可根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點選擇合適的限制酶，以保證重組DNA序列的唯一性。

（1）據(jù)圖可知，藍色單瓣花可育基因兩端分別存在BamHⅠ和SmaⅠ的酶切位點，在構建重組質(zhì)粒時，選用BamHⅠ和SmaⅠ兩種限制酶對含藍色單瓣花可育基因W的DNA片段和質(zhì)粒進行切割，可以避免目的基因或質(zhì)粒的自身連接，同時保證目的基因按一定的方向插入質(zhì)粒。質(zhì)粒是小型的環(huán)狀DNA分子，可以在宿主細胞內(nèi)復制并穩(wěn)定保存；質(zhì)粒上具有多個限制酶切點，經(jīng)酶切后可以與外源基因連接；質(zhì)粒上的標記基因可用于篩選含重組DNA的受體細胞，這些特點決定了質(zhì)�？梢杂米龌�因工程的載體。

（2）農(nóng)桿菌具有轉(zhuǎn)化作用的原因是質(zhì)粒上的T—DNA片段易于轉(zhuǎn)移并整合到受體細胞染色體DNA上，使目的基因能夠在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定遺傳和表達。

（3）高度分化的植物細胞具有全能性，且全能性容易表達，紫堇莖尖細胞通過植物組織培養(yǎng)技術可獲得完整植株，該過程需要經(jīng)過脫分化和再分化兩個關鍵步驟。