Question

如圖表示“華恢1號(hào)”抗蟲(chóng)水稻主要培育流程，據(jù)圖回答：

（1）限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn)能夠識(shí)別雙鏈DNA分子

 

，并使特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的

 

鍵斷開(kāi)．其作用結(jié)果是產(chǎn)生

 

末端或

 

末端．
（2）殺蟲(chóng)基因通過(guò)①～④，最終在宿主細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程叫做

 

．
（3）組建理想的載體需要對(duì)天然的質(zhì)粒進(jìn)行改造．下圖是天然土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖（示部分基因及部分限制酶作用位點(diǎn)），據(jù)圖分析：
①人工改造質(zhì)粒時(shí)，要使抗蟲(chóng)基因能成功表達(dá)，還應(yīng)插入

 

．
②人工改造質(zhì)粒時(shí)，用限制酶Ⅰ處理，其目的是：
第一，去除和破壞質(zhì)粒上的

 

（基因），保證T-DNA進(jìn)入水稻細(xì)胞后不會(huì)促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)；
第二，使質(zhì)粒帶有單一限制酶作用位點(diǎn)，有利于

 

．
第三，使質(zhì)粒大小合適，可以提高轉(zhuǎn)化效率等．
③若用限制酶Ⅱ分別切割經(jīng)過(guò)②過(guò)程改造的理想質(zhì)粒和帶有抗蟲(chóng)基因的DNA分子，并構(gòu)成重組Ti質(zhì)粒．分別在含四環(huán)素或卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導(dǎo)入抗蟲(chóng)基因的水稻胚細(xì)胞，觀察到的細(xì)胞生長(zhǎng)情況是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專(zhuān)題：

分析：分析圖解，圖中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，②表示重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，③表示土壤農(nóng)桿菌感染水稻細(xì)胞，④表示利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物．
基因表達(dá)載體包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子．
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)．
啟動(dòng)子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)．

解答： 解：（1）限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn)能夠識(shí)別雙鏈DNA分子特定的脫氧核苷酸序列，并使特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵鍵斷開(kāi)．其作用結(jié)果是產(chǎn)生平末端或黏性末端．
（2）轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)人受體細(xì)胞內(nèi)，并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程，圖中①～④表示該過(guò)程．
（3）①啟動(dòng)子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)．
②圖中看出，tms基因能夠編碼生長(zhǎng)素，tmr基因能夠編碼細(xì)胞分裂素，這兩種激素能夠促進(jìn)植物的生長(zhǎng)．因此人工改造時(shí)用限制酶Ⅰ處理，其目的之一是除去或破壞質(zhì)粒上的tmr、tms，保證T-DNA進(jìn)入水稻細(xì)胞后不會(huì)引起細(xì)胞的無(wú)限分裂和生長(zhǎng)；另外只有一個(gè)插入位點(diǎn)，也有利于目的基因（或外源DNA）準(zhǔn)確插入．
③若用限制酶Ⅱ切割改造過(guò)的理想質(zhì)粒，質(zhì)粒上的抗四環(huán)素的標(biāo)記基因（tet）就會(huì)破壞，所以以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)后，在含卡那霉素的培養(yǎng)基能夠生長(zhǎng)，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)．
故答案為：
（1）特定的脫氧核苷酸序列   磷酸二酯鍵   平   黏性
（2）轉(zhuǎn)化
（3）①啟動(dòng)子　
②tms和tmr　 目的基因（或外源DNA）準(zhǔn)確插入
③在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長(zhǎng)，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生析圖能力和理解能力，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力，難度適中．考生要能夠識(shí)記基因工程中的工具酶、基因表達(dá)載體的組成；在分析圖解時(shí)找準(zhǔn)限制酶切割位點(diǎn)；掌握目的基因檢測(cè)與鑒定的方面并進(jìn)行運(yùn)用．