Question

【题目】【生物——选修3：现代生物科技专题】

转基因抗病香蕉的培育过程如图1所示，图2表示PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ和ApaⅠ四种限制酶的识别序列及酶切位点。请据图回答下列问题：

（1）质粒的化学本质是______________。

（2）利用基因工程培育转基因抗病香蕉的核心步骤是形成重组质粒，即______________；将目的基因导入受体细胞的方法是______________。

（3）将抗病基因从含抗病基因的DNA中切割下来，使用的限制酶是______________，一个质粒被限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ同时切割后得到的DNA片段和黏性末端分别为___________个。请写出单独用ApaⅠ切割质粒后的片段：______________________。

（4）转基因抗病香蕉的培育是否发生了染色体（数目）的变异？______________。卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，根据这一原理可以利用含卡那霉素的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞。由此推断，重组质粒中应含有______________基因作为标记基因。

Answer 1

【答案】 DNA 基因表达载体的构建 农杆菌转化法 PstⅠ和EcoRⅠ 3个和4 否 抗卡那霉素

【解析】【试题分析】

1．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并且具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。

2. 根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类

①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图1可选择PstⅠ和EcoRⅠ。

②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图1不能选择SmaⅠ。

（1）质粒的化学本质是DNA。

（2）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法。

（3）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，所以应选用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ两种酶将抗病基因从含抗病基因的DNA中切割下来；质粒会被限制酶EcoR I、Pst l、Sma I同时切割成三段；EcoR I、Pst l切割质粒形成的是黏性末端，Sma I切割形成的是平末端。每种酶切割质粒会形成两个黏性末端，两种酶切割质粒会产生4个黏性末端，所以三种限制酶切割质粒会形成四个黏性末端；根据ApaⅠ的识别序列和切割位点可知，单独用ApaⅠ切割质粒后的片段为。

（4）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植株，即可获得转基因抗病香蕉。该过程中主要进行细胞的有丝分裂和细胞分化，所以转基因抗病香蕉的培育过程一般不会发生染色体（数目）的变异；卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用含卡那霉素的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞，应使重组质粒中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因。