Question

【題目】下圖表示“華恢1號(hào)”抗蟲水稻主要培育流程，據(jù)圖回答：

（1）殺蟲基因通過①～④，最終在宿主細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程中核心步驟是_________。（填序號(hào)）

（2）殺蟲基因(crylA)是根據(jù)幾種Bt毒蛋白的分子結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并人工合成的，這屬于________________技術(shù)范疇。

（3）組建理想的載體需要對(duì)天然的質(zhì)粒進(jìn)行改造。下圖是天然土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖(示部分基因及部分限制酶作用位點(diǎn))，據(jù)圖分析：

①人工改造質(zhì)粒時(shí)，要使抗蟲基因能成功表達(dá)，還應(yīng)插入________作用是__________________________。

②人工改造質(zhì)粒時(shí)，用限制酶Ⅰ處理，其目的是：第一，去除質(zhì)粒上的____________________________(基因)，保證T－DNA進(jìn)入水稻細(xì)胞后不會(huì)促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)；第二，使質(zhì)粒帶有單一限制酶作用位點(diǎn)，有利于_______________。第三，使質(zhì)粒大小合適，可以提高轉(zhuǎn)化效率等。

③若用限制酶Ⅱ分別切割經(jīng)過②過程改造的理想質(zhì)粒和帶有抗蟲基因的DNA分子，并構(gòu)成重組Ti質(zhì)粒。分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導(dǎo)入抗蟲基因的水稻胚細(xì)胞，觀察到的細(xì)菌生長(zhǎng)情況是______________________________________。

（4）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端為，則請(qǐng)畫出DNA被限制酶Ⅱ切割后形成末端的過程_________________________________。

Answer 1

【答案】 ① 蛋白質(zhì)工程 啟動(dòng)子 RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄mRNA,獲得蛋白質(zhì) tms 目的基因(或外源DNA)準(zhǔn)確插入 在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長(zhǎng)，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)

【解析】試題分析：根據(jù)圖示“華恢1號(hào)”抗蟲水稻主要培育流程分析可知，過程①為基因表達(dá)載體的構(gòu)建；過程②是將目的基因?qū)�入土壤農(nóng)桿菌；過程③是通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將含有目的基因再導(dǎo)入水稻胚細(xì)胞內(nèi)；過程④是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因水稻植株。蛋白質(zhì)工程的原理(實(shí)質(zhì))：改造基因。標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。啟動(dòng)子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。

(1)基因工程中核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體，即圖中①。

(2)蛋白質(zhì)工程指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行基因改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要。蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程。所以人工改造殺蟲基因(crylA)新的Bt毒蛋白分子，這屬于蛋白質(zhì)工程技術(shù)范疇。

(3)①啟動(dòng)子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。

②限制酶Ⅰ的其中一個(gè)作用位點(diǎn)在tms基因上，所以它可破壞了tms基因的作用。另外限制酶的作用位點(diǎn)也有利于目的基因(或外源DNA)準(zhǔn)確插入。

③限制酶Ⅱ分別切割質(zhì)粒，破壞了tmr和tet基因，tet基因是四環(huán)素抗性基因。但卡那霉素抗性基因沒有被破壞.重組Ti質(zhì)粒，再分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導(dǎo)入抗蟲基因的水稻胚細(xì)胞，觀察到的細(xì)胞生長(zhǎng)的情況是在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長(zhǎng)，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)。

④限制酶Ⅱ切割DNA會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)2個(gè)切口，如圖所示：