Question

17．长期以来，香蕉生产遭受病害的严重威胁，制约了其发展．目前，随着转基因抗病香蕉基因工程技术的日趋成熟，为培育抗病香蕉品种开辟了新途径．转基因抗病香蕉的培育过程如图所示，质粒上有Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I等四种限制酶切割位点．请回答：

（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶PstI、EcoRI，对含抗病基因的DNA和质粒进行切割．
（2）培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导人抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因，作为标记基因．
（3）能使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列是：AB（填字母序号）．
A．启动子    B．终止子    C．复制原点    D．标记基因
（4）将目的基因导人植物细胞常用方法有多种，图中所示方法为农杆菌转化法．
（5）欲检测目的基因是否表达成功，可采用的技术抗原-抗体杂交．
（6）利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成转基因植株．香蕉组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质外还必须含有生长素和细胞分裂素等植物激素，它们会在①和②（填图中标号）阶段发挥作用，同时②（填图中标号）阶段还需要给予一定光照．
（7）从香蕉组织块到获得转基因抗病香蕉试管苗的过程中，需经过②⑧⑨．（填数字）
①无丝分裂          ②有丝分裂    ③减数分裂  ④原代培养  ⑤传代培养
⑥植物体细胞杂交    ⑦细胞融合    ⑧脱分化    ⑨再分化．

Answer 1

分析 1、分析图解：根据图示，SmaⅠ限制酶的切割位点位于目的基因上，选用限制酶切割时不能破坏抗病基因，所以应选用PstⅠ和EcoRⅠ对含有抗病基因的DNA和质粒进行切割．植物基因工程利用了植物组织培养技术，图中①表示脱分化，②表示再分化，并且该过程中只进行有丝分裂．
2、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．
终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列．
3、目的基因分子水平上的检测：
①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术
②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术
③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术

解答 解：（1）从图可看出，只有PstⅠ、EcoRⅠ两种酶能保持抗病基因结构的完整性，所以构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ两种酶，对抗病基因的DNA和质粒进行切割．
（2）卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因．
（3）启动子和终止子能启动目的基因的转录与终止，是使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列．
（4）将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法．图中采用的是最常用的农杆菌转化法．
（5）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA，采用分子杂交技术；检测目的基因是否表达成功产生相应的蛋白质，采用抗原-抗体杂交技术．
（6）植物组织培养的培养基中需要的植物激素是：生长素和细胞分裂素，在①脱分化和②再分化中发挥重要作用，在②再分化过程中需要给予一定的光照，利于芽的分化．
（7）从香蕉组织块到获得转基因抗病香蕉试管苗的过程中，需经过②有丝分裂、⑧脱分化、⑨再分化．
故答案为：
（1）PstI、EcoRI    含抗病基因的DNA和质粒
（2）抗卡那霉素基因
（3）AB
（4）农杆菌转化法
（5）抗原-抗体杂交
（6）生长素和细胞分裂素  ①和②②
（7）②⑧⑨

点评 本题考查了植物基因工程的相关知识，考生要能够分析图解判断使用的限制酶种类，原则是不能破坏目的基因；识记基因结构中启动子和终止子的生理作用；识记目的基因检测与鉴定的方法；识记植物组织培养的过程及细胞的分裂方式，属于考纲中识记、理解层次的要求，难度不大．