Question

回答下列有關(guān)基因工程的問題．普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纖維細胞中特異性表達，產(chǎn)生的β-甘露糖苷酶催化半纖維素降解，棉纖維長度變短．為了培育新的棉花品種，科研人員構(gòu)建了反義GhMnaA2基因表達載體，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導入棉花細胞，成功獲得轉(zhuǎn)基因棉花品種，具體過程如圖，據(jù)圖回答問題．

（1）①和②過程中所用的限制性內(nèi)切酶分別是

 

、

 

．
（2）③過程中用酶切法可鑒定正、反義表達載體．用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正義基因表達載體獲得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四種長度的DNA片段，則用NotⅠ酶切反義基因表達載體獲得DNA片段的長度應是

 

和

 

．
（3）④過程中利用農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化棉花細胞的過程中，整合到棉花細胞染色體DNA的區(qū)段是含有E6啟動子和GhMnaA2基因的T-DNA，轉(zhuǎn)化后的細胞再通過

 

形成完整植物體．培養(yǎng)過程中，脫分化形成愈傷組織和再分化形成完整植株主要取決于培養(yǎng)基中

 

．該培養(yǎng)技術(shù)通常采用培養(yǎng)基．
（4）導入細胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與細胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補配對，從而抑制基因的表達，其意義是

 

．
（5）下列有關(guān)基因及基因工程的敘述，正確的是

 

（多選）．
A．自然選擇使基因發(fā)生定向變異
B．基因診斷的基本原理是DNA分子雜交
C．DNA連接酶、限制性內(nèi)切酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶
D．人工合成目的基因過程中，根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列合成的目的基因的種類可能有多種
E．用基因工程方法創(chuàng)造出一種能分解石油的“超級細菌”，與一般細菌相比，它的繁殖速度極快．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖示為轉(zhuǎn)基因棉花的培育過程．①是纖維細胞E6啟動子和質(zhì)粒1形成重組質(zhì)粒2的過程；②是重組質(zhì)粒2和β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）形成正義表達載體和反義表達載體的過程；③是擴增、鑒定、篩選出反義表達載體導入農(nóng)桿菌細胞的過程；④利用農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化棉花細胞的過程；最后再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因棉花植株．

解答： 解：（1）纖維細胞E6啟動子兩側(cè)是限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位點，且用這兩種限制酶切割可以去除花椰菜病毒啟動子，因此過程①中所用的限制性內(nèi)切酶是HindⅢ、BamHⅠ；β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）兩側(cè)都是限制酶SmaⅠ的切割位點，因此②中所用的限制性內(nèi)切酶是SmaⅠ．
（2）正、反義基因表達載體總長度相等，NotⅠ酶切位點在目的基因中的位置不一樣，因此只用NotⅠ酶切反義基因表達載體可獲得兩種長度的DNA片段，即5.95+0.05=6.0kb、9.45+3.25=12.7kb．
（3）將受體細胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)．植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個過程，決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是細胞分裂素和生長素濃度比值．該培養(yǎng)技術(shù)通常采用MS培養(yǎng)基．
（4）因為在普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纖維細胞中特異性表達，產(chǎn)生的β-甘露糖苷酶催化半纖維素降解，棉纖維長度變短．而導入細胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與棉花細胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補配對，從而抑制基因的表達，其意義是阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長．
（5）A、變異是不定向的，A錯誤；
B、基因診斷的基本原理是DNA分子雜交，B正確；
C．構(gòu)建重組質(zhì)粒時，首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，其次需要DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子，C正確；
D、由于一種氨基酸可以被一種或一種密碼子編碼，因此人工合成目的基因過程中，根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列合成的目的基因的種類可能有多種，D正確；
E、用基因工程方法創(chuàng)造出一種能分解石油的“超級細菌”，與一般細菌相比，它的分解石油的能力強，而不是繁殖速度快，E錯誤．
故選：BCD．
故答案為：
（1）HindⅢBamHⅠSmaⅠ
（2）6.0kb   12.7kb
（3）植物組織培養(yǎng)   細胞分裂素和生長素濃度比值   MS
（4）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長
（5）B、C、D

點評：本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因棉花的培育過程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟，能根據(jù)圖中信息選擇正確的限制酶；識記植物組織培養(yǎng)的過程、條件及應用，能運用所學的知識結(jié)合題圖答題．