Question

【題目】下圖表示利用基因工程培育抗蟲棉的過程，請據(jù)圖回答下列問題。

(1) 若限制酶Ⅰ的識別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點(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__________(填“體內(nèi)”或“體外”)進(jìn)行。

(2) 通過②過程得到的大腸桿菌涂布在含有_______的培養(yǎng)基上，若大腸桿菌能夠生長說明已導(dǎo)入了普通質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒，反之則說明沒有導(dǎo)入。

(3) 為在短時間內(nèi)大量獲得目的基因，可用_____技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，其原理是_____。

(4) 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】ⅡⅠ(Ⅰ和Ⅱ)體外四環(huán)素PCRDNA復(fù)制植物組織培養(yǎng)　發(fā)育成完整個體的全部遺傳物質(zhì)

【解析】

對圖進(jìn)行分析可知，①表示構(gòu)建基因表達(dá)載體；②表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)；③表示將大腸桿菌中的質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到農(nóng)桿菌中；④表示農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞；⑤表示通過組織培養(yǎng)技術(shù)把根細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體。

（1）由圖可知，質(zhì)粒上的兩個標(biāo)記基因中均有限制酶Ⅰ（—↓GATC—）的識別序列和切點(diǎn)，若用該酶切割會將兩個標(biāo)記基因均破壞。限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，用酶Ⅱ切割質(zhì)粒，氨芐青霉素抗性基因會被破壞，而四環(huán)素抗性基因是完好的。因此，只能用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒。切割含有抗蟲基因的外源DNA分子時可以只用限制酶Ⅰ，也可以同時用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ。限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，因此用限制酶Ⅱ割后所形成的黏性末端是。①表示在體外進(jìn)行基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程還需要用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒。

（2）用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒后會破壞氨芐青霉素抗性基因，不會破壞四環(huán)素抗性基因，因此能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存的大腸桿菌已經(jīng)成功導(dǎo)入普通質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，反之則說明沒有導(dǎo)入。

（3）PCR技術(shù)是以DNA或RNA為模板進(jìn)行核酸的體外擴(kuò)增技術(shù)，其原理是DNA的半保留復(fù)制。因此，可用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增目的基因，在短時間內(nèi)大量獲得目的基因。

(4) ⑤表示通過組織培養(yǎng)技術(shù)把根細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體。植物的組織培養(yǎng)是利用植物細(xì)胞的全能性原理。植物細(xì)胞的全能性是指植物體的每個具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞，都具有該植物的全部遺傳信息和發(fā)育成完整植株的潛在能力。