Question

【題目】現(xiàn)有重組質(zhì)粒甲（共含2686個堿基對，不含T-DNA）和乙，為避免基因反接，研究人員用限制酶Ⅰ和Ⅱ切割重組質(zhì)粒甲、乙，再利用所得片段構(gòu)建了重組質(zhì)粒丙（下圖所示），然后采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將丙導(dǎo)入胡蘿卜愈傷組織細(xì)胞。培養(yǎng)后得到轉(zhuǎn)VP1基因胡蘿卜植株。請回答：

（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒丙的目的是將VP1基因插入到________中，從而使VP1基因進(jìn)入植物細(xì)胞后，能整合到染色體的DNA上。利用重組質(zhì)粒甲、乙構(gòu)建丙的過程中，用到的工具酶是____________。

（2）將重組質(zhì)粒甲、乙和丙進(jìn)行分組，每組只含其中一種重組質(zhì)粒，同時用限制酶Ⅰ和Ⅱ切割，結(jié)果如下表所示：

組別	切割后所得DNA片段的情況
第1組	只得到含有2146和540個堿基對的2種DNA片段
第2組	只得到含有540和12400個堿基對的2種DNA片段
第3組	只得到含有12400和1000個堿基對的2種DNA片段

切割前，重組質(zhì)粒甲含有______個游離的磷酸基團(tuán)，限制酶Ⅰ在重組質(zhì)粒甲中有________個切割位點(diǎn)，表中第_________組是切割重組質(zhì)粒丙的結(jié)果。

（3）在植物組織培養(yǎng)過程中需要無菌操作，因此對外植體（離體的組織塊）要進(jìn)行_____處理。用于培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基不適用于培養(yǎng)胚狀體，原因是_________________________。

Answer 1

【答案】T-DNA 限制酶Ⅰ、Ⅱ和DNA連接酶 0 1 2 消毒 培養(yǎng)基中添加的植物激素（植物生長調(diào)節(jié)劑）的種類和含量比例有所不同

【解析】

基因工程的基本操作程序包括：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。①目的基因的獲取方法：從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增、通過DNA合成儀人工合成。②基因表達(dá)載體由目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等組成。③將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞通常利用顯微注射技術(shù)；將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞通常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，此外還有基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞通常用感受態(tài)細(xì)胞法。④目的基因的檢測與鑒定分為分子水平和個體水平，前者包括DNA分子雜交、分子雜交、抗原—抗體雜交法，后者進(jìn)行個體水平檢測如抗蟲抗病接種實(shí)驗(yàn)。

（1）T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，由圖示可知，重組質(zhì)粒甲上有目的基因VP1，沒有T-DNA，重組質(zhì)粒乙上含有T-DNA，因此構(gòu)建重組質(zhì)粒丙的目的是將VP1基因插入到T-DNA中，從而使VP1基因進(jìn)入植物細(xì)胞后，能整合到染色體的DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。構(gòu)建重組質(zhì)粒過程需要用到的工具酶有限制酶Ⅰ、Ⅱ和DNA連接酶。

（2）重組質(zhì)粒甲屬于環(huán)狀DNA分子，含2686個堿基對，在切割前含有0個游離的磷酸基團(tuán)。由于每組只含其中一種重組質(zhì)粒，重組質(zhì)粒丙由重組質(zhì)粒甲、乙拼接而成，根據(jù)表格中切割后的片段堿基數(shù)可推得，第1組為重組質(zhì)粒甲、第2組為重組質(zhì)粒丙、第3組為重組質(zhì)粒乙，由于第1組重組質(zhì)粒甲被限制酶Ⅰ、Ⅱ切割后只得到含有2146和540個堿基對的2種DNA片段，則限制酶Ⅰ在重組質(zhì)粒甲中只有1個切點(diǎn)。

（3）在植物組織培養(yǎng)過程中需要無菌操作，因此對外植體要進(jìn)行消毒處理。用于培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基不適用于培養(yǎng)胚狀體，原因是培養(yǎng)基中添加的植物激素的種類和含量比例有所不同，前者利于脫分化形成愈傷組織，后者利于再分化形成胚狀體。