Question

【題目】如圖表示轉(zhuǎn)基因抗凍番茄的培育過(guò)程，含抗凍基因的DNA片段和質(zhì)粒上的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，Ⅰ、Ⅱ表示相關(guān)結(jié)構(gòu)或細(xì)胞。回答下列問(wèn)題：

(1)圖中構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，不能使用AluⅠ切割，原因是__________;為了避免目的基因和載體經(jīng)酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，應(yīng)該選用____對(duì)含魚抗凍蛋白質(zhì)基因的DNA片段和質(zhì)粒進(jìn)行切割。

(2)M抗生素抗性基因在Ⅰ中又稱為___基因。①過(guò)程所用的DNA連接酶作用的化學(xué)鍵是___。

(3)常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將抗凍蛋白基因?qū)�入番茄�?xì)胞。將含有抗凍蛋白基因的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí)，常用Ca2+處理農(nóng)桿菌，其目的是______。用農(nóng)桿菌感染番茄葉肉細(xì)胞時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用番茄受傷的葉片與含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌共同培養(yǎng)，選用受傷葉片的理由是__________。

(4)圖中得到的胚狀體經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝可以制造出人工種子。與天然種子相比，人工種子具有的優(yōu)點(diǎn)有______________(答出兩點(diǎn))。若從個(gè)體水平檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基因番茄植株有無(wú)抗嚴(yán)寒能力，可以采用的方法是____。

Answer 1

【答案】AluⅠ會(huì)破壞抗凍蛋白基因 PstⅠ、SmaⅠ 標(biāo)記 磷酸二酯鍵 使農(nóng)桿菌成為感受態(tài)細(xì)胞(使農(nóng)桿菌能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子) 受傷葉片傷口處的細(xì)胞會(huì)分泌大量酚類物質(zhì)，可吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞 可以保持親本的遺傳特性、生產(chǎn)不受季節(jié)或氣候的限制、生產(chǎn)所用時(shí)間短等 將轉(zhuǎn)基因番茄植株栽種在寒冷環(huán)境(低溫環(huán)境)中

【解析】

題目考查基因工程操作的基本程序和植物細(xì)胞工程的有關(guān)知識(shí)，以考查對(duì)基本知識(shí)的識(shí)記和理解分析能力。

(1)由于題圖中抗凍蛋白基因內(nèi)部有AluⅠ的切割位點(diǎn)，用AluⅠ切割會(huì)破壞目的基因，故不能用AluⅠ切割含目的基因的DNA片段。在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，如果含目的基因的DNA片段和載體用同一種限制酶切割，獲得的末端相同，將會(huì)發(fā)生自身環(huán)化現(xiàn)象，應(yīng)選用不同的限制酶對(duì)含目的基因的DNA片段和載體切割，以獲得不同的末端，故應(yīng)選用PstⅠ和SmaⅠ對(duì)含魚抗凍蛋白基因的DNA片段、質(zhì)粒進(jìn)行切割。

(2)重組質(zhì)粒上的抗性基因也稱為標(biāo)記基因。①過(guò)程所用的DNA連接酶的作用是恢復(fù)被限制酶切開(kāi)了的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

(3)用Ca2+處理農(nóng)桿菌，可使其成為感受態(tài)細(xì)胞，以便吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。當(dāng)植物體受到損傷時(shí)，傷口處的細(xì)胞會(huì)分泌大量的酚類物質(zhì)，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，這時(shí)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上�？筛鶕�(jù)農(nóng)桿菌的這種特點(diǎn)將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞中。

(4)胚狀體是經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得的，植物組織培養(yǎng)可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。天然種子的生產(chǎn)會(huì)受到季節(jié)、氣候和地域的限制，人工種子可以克服這些缺陷，生物需要生長(zhǎng)數(shù)年后才能結(jié)出種子，而人工種子的生產(chǎn)只需要較短的時(shí)間即可完成。若以個(gè)體水平檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基因番茄植株有無(wú)抗嚴(yán)寒能力，可將轉(zhuǎn)基因番茄植株栽種在寒冷環(huán)境中或低溫環(huán)境中，若該植株能正常生長(zhǎng)，說(shuō)明其具有抗嚴(yán)寒能力