Question

(10分)普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如下。请分析回答：

（1）①和②过程中所用的限制性内切酶分别是     、     。

（2）基因表达载体除了图示组成外，还应有终止子和     。

（3）③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是     和     。

（4）④过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，在     溶液环境中用     酶来制备原生质体。转化后的细胞再通过     形成植物体。

（5）导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是     。

 

Answer 1

【答案】

（1）HindⅢ、BamHⅠ   SmaⅠ  （2）标记基因  （3）6.0kb  12.7kb  （4）甘露醇（或较高渗透压） 纤维素酶和果胶酶 （2分） 植物组织培养  （5）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长

【解析】

试题分析：（1）根据图示，①中所用的限制性内切酶是HindⅢ、BamHⅠ，②中所用的限制性内切酶是SmaⅠ。（2）基因表达载体组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。（3）根据图示，正、反义基因表达载体总长度相等，NotⅠ酶切位点在目的基因中的位置不一样，因此只用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是5.95+0.05=6.0kb，9.45+3.25=12.7kb。（4）原生质层是植物细胞去壁之后的部分，而植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，需要用纤维素酶和果胶酶，在甘露醇（或较高渗透压）溶液中来进行，不至于让原生质层失水胀破。受体细胞经过植物组织培养技术形成转基因植物。（5）因为在普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。而导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与棉花细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长。

考点：本题考查基因工程和细胞工程的应用，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。