Question

【題目】下圖表示利用基因工程培育抗蟲棉的過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：

（1）若限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，那么在①過程中，應(yīng)用限制酶________切割質(zhì)粒，用限制酶________切割抗蟲基因。①過程在________(體內(nèi)/體外)進(jìn)行。

（2）將通過②過程得到的大腸桿菌涂布在含有________的培養(yǎng)基上，能夠生長說明已導(dǎo)入了普通質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，反之則說明沒有導(dǎo)入，該培養(yǎng)基從功能方面屬于________培養(yǎng)基。

（3）重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌的目的是__________________________。

（4）經(jīng)篩選分析，該植株細(xì)胞某條染色體上含有一個(gè)攜帶抗蟲基因的DNA片段，因此可以把它看做是雜合子。理論上，該轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的F1中，仍具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的________。

（5）⑤過程所用技術(shù)稱為_______，從遺傳學(xué)角度來看，根本原因是根細(xì)胞具有_________。

Answer 1

【答案】Ⅱ Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ) 體外 四環(huán)素 選擇 大量復(fù)制目的基因(抗蟲基因) 3/4 植物組織培養(yǎng) 發(fā)育成完整個(gè)體所需的全套遺傳物質(zhì)

【解析】

1.圖中①是基因表達(dá)載體構(gòu)建的過程，圖中③和④過程體現(xiàn)了將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。

2.基因表達(dá)載體中包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子和復(fù)制原點(diǎn)五部分結(jié)構(gòu)。

（1）限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ識(shí)別序列不同，但限制酶Ⅰ也能識(shí)別限制酶Ⅱ的序列并且進(jìn)行切割，若用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，會(huì)把質(zhì)粒上的兩個(gè)標(biāo)記基因都破壞，用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒只有一個(gè)切點(diǎn)，抗蟲基因兩端分別有限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ識(shí)別位點(diǎn)，因此在①過程中，應(yīng)用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒；用限制酶Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ)切割抗蟲基因。圖中的①過程為構(gòu)建基因表達(dá)載體，此過程在體外進(jìn)行。

（2）質(zhì)粒中有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因，根據(jù)第一問以及從圖中可以看出目的基因插入到了氨芐青霉素抗性基因中，把該基因破壞，基因表達(dá)載體中存在的標(biāo)記基因是四環(huán)素抗性基因，因此所用培養(yǎng)基中應(yīng)加入四環(huán)素進(jìn)行篩選，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。

（3）因?yàn)榇竽c桿菌的繁殖快，周期短，因此將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌可以大量復(fù)制目的基因(抗蟲基因)。

（4）設(shè)抗蟲基因?yàn)锳，因?yàn)橹话芽瓜x基因?qū)�入到一條染色體上，則該雜合子基因型是Aa，Aa自交，按分離定律，則F1中含有A基因的植株占總數(shù)的3/4。

（5）⑤過程是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)把根細(xì)胞培養(yǎng)成棉植株，原理是細(xì)胞的全能性，根本原因是根細(xì)胞中含有發(fā)育成完整個(gè)體所需的全套遺傳物質(zhì)。