Question

2009年10月，我國自主研發(fā)的轉基因抗蟲水稻“華恢1號”獲得農業(yè)部頒發(fā)的安全證書。下圖表示該抗蟲水稻主要培育流程，據(jù)圖回答：

（1）④過程應用的主要生物技術是               。

（2）殺蟲基因（crylA）是人們根據(jù)幾種Bt毒蛋白的分子結構，設計并人工合成的，這屬于           工程技術范疇。

（3）組建理想的載體需要對天然的質粒進行改造。下圖是天然土壤農桿菌Ti質粒結構示意圖（示部分基因及部分限制性內切酶作用位點），據(jù)圖分析：

①人工改造時，要使抗蟲基因表達，還應插入____________。

②人工改造時用限制酶Ⅱ處理，其目的是：第一，去除質粒上的            （基因），保證T-DNA進入水稻細胞后不會引起細胞的無限分裂和生長；第二，使質粒帶有單一限制酶作用位點，有利于___________。第三，使質粒大小合適，可以提高轉化效率等。

③若用限制酶Ⅰ分別切割改造過的理想質粒和帶有抗蟲基因的DNA分子，并構成重組Ti質粒。分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，觀察到的細胞生長的現(xiàn)象是                                             。

（4）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的粘性末端為，則該酶識別的核苷酸序列是                    。

Answer 1

（1）植物組織培養(yǎng)

（2）蛋白質

（3）①啟動子

②tms和tmr（2分）  目的基因（或外源DNA）準確插入

③在含卡那霉素的培養(yǎng)基能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長

（4）GACGTC

解析:

綜合考查選修3教材中的基因工程與植物組織培養(yǎng)相關知識。

（1）④過程將水稻胚細胞培養(yǎng)成水稻植株，故主要利用了植物組織培養(yǎng)技術。

（2）根據(jù)原有蛋白質的結構設計改造基因控制合成新的蛋白質屬于蛋白質工程。

（3）載體上與目的基因表達有關的是啟動子和終止子，據(jù)圖觀察缺少啟動子，故改造載體時要插入啟動子。因為要避免T-DNA進入水稻細胞后不會引起細胞的無限分裂和生長，因此改造時要去除原先載體上的tms和tmr，避免它們控制合成相應的生長素、細胞分裂素引起細胞生長、無限分裂。使質粒帶有單一限制酶作用位點，使得目的基因只能與含有用來切目的基因的酶位點的載體結合，不會多種載體結合，有利于目的基因的準確插入。因改造質粒時用限制酶Ⅱ切割破壞了四環(huán)素抗性基因，質粒中的標記基因只剩下卡那霉素的抗性基因。故分別在含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)相應的水稻胚細胞時，在含卡那霉素的培養(yǎng)基能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長。

（4）因同種限制酶切割的粘性末端相同且互補，則可推知限制酶Ⅱ的另外一種粘性末端為：G-/ACGTC- ，則該酶識別的核苷酸序列是GACGTC。