Question

17．長期以來，香蕉生產(chǎn)遭受病害的嚴(yán)重威脅，制約了其發(fā)展．目前，隨著轉(zhuǎn)基因抗病香蕉基因工程技術(shù)的日趨成熟，為培育抗病香蕉品種開辟了新途徑．轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如圖所示，質(zhì)粒上有Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I等四種限制酶切割位點(diǎn)．請(qǐng)回答：

（1）構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時(shí)，應(yīng)選用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ，對(duì)含抗病基因的DNA、質(zhì)粒進(jìn)行切割．
（2）培養(yǎng)基中的卡那霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)人抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A中含有抗卡那霉素基因，作為標(biāo)記基因．
（3）能使抗病基因在香蕉細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是：AB（填字母序號(hào)）．
A．啟動(dòng)子    B．終止子    C．復(fù)制原點(diǎn)    D．標(biāo)記基因
（4）將目的基因?qū)�人植物�?xì)胞常用方法有多種，圖中所示方法為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（5）欲檢測目的基因是否表達(dá)成功，可采用的技術(shù)抗原-抗體雜交．
（6）利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株．香蕉組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除了含有一定的營養(yǎng)物質(zhì)外還必須含有生長素和細(xì)胞分裂素等植物激素，它們會(huì)在①和②（填圖中標(biāo)號(hào)）階段發(fā)揮作用，同時(shí)②（填圖中標(biāo)號(hào)）階段還需要給予一定光照．
（7）從香蕉組織塊到獲得轉(zhuǎn)基因抗病香蕉試管苗的過程中，需經(jīng)過②⑧⑨．（填數(shù)字）
①無絲分裂          ②有絲分裂    ③減數(shù)分裂  ④原代培養(yǎng)  ⑤傳代培養(yǎng)
⑥植物體細(xì)胞雜交    ⑦細(xì)胞融合    ⑧脫分化    ⑨再分化．

Answer 1

分析 1、分析圖解：根據(jù)圖示，SmaⅠ限制酶的切割位點(diǎn)位于目的基因上，選用限制酶切割時(shí)不能破壞抗病基因，所以應(yīng)選用PstⅠ和EcoRⅠ對(duì)含有抗病基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割．
植物基因工程利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，圖中①表示脫分化，②表示再分化，并且該過程中只進(jìn)行有絲分裂．
2、基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因．
啟動(dòng)子是RNA聚合酶特異性識(shí)別和結(jié)合的DNA序列，是基因的一個(gè)組成部分，控制基因表達(dá)（轉(zhuǎn)錄）的起始時(shí)間和表達(dá)的程度．
終止子是給予RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列．
3、目的基因分子水平上的檢測：①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)
③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)

解答 解：（1）從圖可看出，只有PstⅠ、EcoRⅠ兩種酶能保持抗病基因結(jié)構(gòu)的完整性，所以構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時(shí)，應(yīng)選用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ兩種酶，對(duì)抗病基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割．
（2）卡那霉素能抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A中含有抗卡那霉素基因，以此作為標(biāo)記基因．
（3）啟動(dòng)子和終止子能啟動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄與終止，是使抗病基因在香蕉細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列．
（4）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法．圖中采用的是最常用的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（5）檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子雜交技術(shù)；檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，采用分子雜交技術(shù)；檢測目的基因是否表達(dá)成功產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)，采用抗原-抗體雜交技術(shù)．
（6）植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中需要的植物激素是：生長素和細(xì)胞分裂素，在①脫分化和②再分化中發(fā)揮重要作用，在②再分化過程中需要給予一定的光照，利用芽的分化．
（7）從香蕉組織塊到獲得轉(zhuǎn)基因抗病香蕉試管苗的過程中，需經(jīng)過②有絲分裂、⑧脫分化、⑨再分化．
故答案為：
（1）PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、質(zhì)粒
（2）抗卡那霉素基因  
（3）AB   
（4）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法   
（5）抗原-抗體雜交
（6）生長素和細(xì)胞分裂素   ①和②②
（7）②⑧⑨

點(diǎn)評(píng) 本題考查了植物基因工程的相關(guān)知識(shí)，考生要能夠分析圖解判斷使用的限制酶種類，原則是不能破壞目的基因；識(shí)記基因結(jié)構(gòu)中啟動(dòng)子和終止子的生理作用；識(shí)記目的基因檢測與鑒定的方法；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過程及細(xì)胞的分裂方式，屬于考綱中識(shí)記、理解層次的要求，難度不大．