Question

【題目】“黃金大米”是一種新型轉(zhuǎn)基因大米，其β-胡蘿卜素的含量是普通大米的23倍，因大米拋光后呈現(xiàn)黃色而得名。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將胡蘿卜素轉(zhuǎn)化酶體系轉(zhuǎn)入到大米胚乳中獲得“黃金大米”的培育流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（已知酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—）

（1）在基因工程中使用的載體除圖中質(zhì)粒外，還有________________等，圖中基因Ⅰ、Ⅱ的作用是________________________________________________。

（2）圖中涉及的酶Ⅰ或酶Ⅱ主要是從________中分離純化出來(lái)的。據(jù)圖分析，在構(gòu)建基因表達(dá)載體c的過(guò)程中，質(zhì)粒需用________（限制酶Ⅰ或限制酶Ⅱ）進(jìn)行切割。

（3）圖中通過(guò)過(guò)程a、b獲取目的基因的方法是________法，該方法獲得的目的基因________（“含”、“不含”）啟動(dòng)子。若過(guò)程d用到了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，則目的基因插入的c的位置應(yīng)該是________________。

（4）為檢測(cè)水稻細(xì)胞是否表達(dá)出胡蘿卜素轉(zhuǎn)化酶，用到的檢測(cè)方法是________。過(guò)程e獲得符合要求的個(gè)體需要用到的植物激素是________。

Answer 1

【答案】λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒 作為標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇（作為標(biāo)記基因，鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)） 原核生物 限制酶Ⅰ 反轉(zhuǎn)錄（逆轉(zhuǎn)錄） 不含 Ti質(zhì)粒的T-DNA上 抗原-抗體雜交 生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素

【解析】

1、從題中可看出酶I只能切割—G↓GATCC—，酶II不僅能切割—↓GATC—，也能切割—G↓GATCC—。為了把目的基因完整的提取，需把目的基因兩側(cè)的磷酸二酯鍵切斷，所以目的基因用限制酶II切割。質(zhì)粒只能切開(kāi)一個(gè)切口，所以質(zhì)粒用限制酶I切割。

2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟，其組成為：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。

3、分子水平上檢測(cè)目的基因：

①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術(shù)；

②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù)；

③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原-抗體雜交技術(shù)。

（1）在基因工程中使用的載體除圖中質(zhì)粒外，還有λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。圖中基因Ⅰ、Ⅱ為標(biāo)記基因，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(lái)。

（2）圖中涉及的酶Ⅰ或酶Ⅱ均為限制性核酸內(nèi)切酶，這類酶主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。如果質(zhì)粒用酶Ⅱ處理，那么基因Ⅰ和基因Ⅱ都會(huì)被切斷，質(zhì)粒變成了兩段線性序列，用限制酶Ⅰ切割只能在基因Ⅱ上切開(kāi)一個(gè)切口，所以質(zhì)粒用限制酶Ⅰ切割。

（3）由題圖可知a為轉(zhuǎn)錄，b為逆轉(zhuǎn)錄，因此該過(guò)程獲取目的基因的方法為逆轉(zhuǎn)錄（反轉(zhuǎn)錄）法。采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因不含內(nèi)含子和啟動(dòng)子。若過(guò)程d用到了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，則需要將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將其插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。

（4）由分析可知，檢測(cè)水稻細(xì)胞是否表達(dá)出胡蘿卜素轉(zhuǎn)化酶，用到的檢測(cè)方法是抗原-抗體雜交。過(guò)程e為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，需要用到的植物激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。