Question

【題目】將PVY病毒外殼蛋白基因（PVY-CP）導(dǎo)入馬鈴薯，并使之表達(dá)即可獲得抗PVY病毒馬鈴薯。圖示是獲得抗病毒馬鈴薯的部分操作，PVY-CP可以從質(zhì)粒pBBZY中獲�。毁|(zhì)粒pMON316是選用的運(yùn)載體，其中NPTⅡ基因是卡那霉素抗性基因，另已知部分限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)：

BamHⅠ	HindⅢ	BglⅡ	ClaⅠ	SmaⅠ	KpnⅠ
G↓GATCC CCTAG↑G	A↓AGCTT TTCGA↑A	A↓GATCT TCTAG↑A	AT↓CGAT TAGC↑TA	CCC↓GGG GGG↑CCC	GGTAC↓C C↑CATGG

請(qǐng)結(jié)合圖像，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)回答問(wèn)題：

（1）含有PVY-CP的質(zhì)粒pBBZY保存在某細(xì)菌群體中，各個(gè)細(xì)菌含有相關(guān)不同的基因，這樣的細(xì)菌群體稱為_____________.

（2）以下對(duì)于步驟②中Klenow Polymerase這種物質(zhì)功能方面的猜測(cè)，合理的是______（多選）。

A.具有催化作用

B.可以將DNA片段的黏性末端變成平末端

C.可以被胰蛋白酶水解

D.與DNA連接酶的功能相似

(3)步驟④中應(yīng)該使用的限制酶是_______________（注意基因接入的方向）。

（4）以上過(guò)程中構(gòu)建的基因表達(dá)載體除了圖中所顯示的組成部分以外，還應(yīng)該包括______________________和復(fù)制原點(diǎn)等組成部分。

（5）利用農(nóng)桿菌對(duì)植物體細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化，操作過(guò)程如下：首先需要將重組質(zhì)粒pEY3導(dǎo)入____________________細(xì)胞中，要實(shí)現(xiàn)重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入，應(yīng)使其處于____________。而后將轉(zhuǎn)化的細(xì)胞轉(zhuǎn)移到含有______________的培養(yǎng)基上進(jìn)行篩選，再用于侵染植物細(xì)胞，最后將轉(zhuǎn)化成功的植物細(xì)胞過(guò)_____________________技術(shù)培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因抗病毒馬鈴薯植株。

Answer 1

【答案】 基因文庫(kù) ABC BglⅡ、SmaⅠ 終止子 農(nóng)桿菌 感受態(tài) 卡那霉素 植物組織培養(yǎng)

【解析】【試題分析】

本題結(jié)合圖表，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的工具及操作步驟，能分析流程圖，從中獲取有效信息準(zhǔn)確判斷第（2）題；能分析表格，明確BglⅡ和BamHI切割后形成的黏性末端相同；識(shí)記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過(guò)程及應(yīng)用。分析題圖：圖示是獲得抗病毒馬鈴薯的部分操作，步驟①～③是從質(zhì)粒A中獲取目的基因（PVY-CP）的過(guò)程；質(zhì)粒pMON316是選用的運(yùn)載體，④過(guò)程需要用限制酶處理質(zhì)粒pMON316；⑤表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，該過(guò)程需要DNA連接酶。

（1）將含有某種生物不同基因的許多DNA片斷，導(dǎo)入受體菌群體儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因，這樣的細(xì)菌群體稱為基因文庫(kù)。

（2）據(jù)圖可知，質(zhì)粒pBBZY經(jīng)步驟①用限制酶HindⅢ切割后得到2個(gè)黏性末端，而經(jīng)步驟②Klenow Polymerase這種物質(zhì)的作用后，將DNA片段的黏性末端補(bǔ)齊變成了平末端，由此可推知Klenow Polymerase這種物質(zhì)具有催化作用，是一種酶，與DNA聚合酶的功能相似，故A、B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；該酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可被胰蛋白酶水解，C項(xiàng)正確。

（3）據(jù)圖可知，由步驟③獲取的目的基因一端平齊，一端為黏性末端，故步驟④中需選擇一種黏性末端相同的限制酶，另一種選擇平末端限制酶（SmaⅠ）。根據(jù)質(zhì)粒pMON316上相關(guān)限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，再考慮目的基因接入的方向，不能用BamHⅠ切割質(zhì)粒pMON316。根據(jù)表格中部分限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)可知，BamHⅠ和BglⅡ兩種限制酶切割形成的黏性末端相同，而且BglⅡ的識(shí)別序列恰好位于SmaⅠ酶識(shí)別序列的上方，符合目的基因的接入方向，所以步驟④中應(yīng)該使用的限制酶是BglⅡ、SmaⅠ。

（4）圖中已經(jīng)顯示了該基因表達(dá)載體的組成部分有啟動(dòng)子、目的基因和標(biāo)記基因（NPTⅡ基因），此外，作為基因表達(dá)載體，其組成部分還應(yīng)該包括終止子和復(fù)制原點(diǎn)等。

（5）利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法進(jìn)行轉(zhuǎn)化，首先需要將重組質(zhì)粒pEY3導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞中，進(jìn)而轉(zhuǎn)化馬鈴薯細(xì)胞；要實(shí)現(xiàn)重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入農(nóng)桿菌，應(yīng)使其處于感受態(tài)；由于基因表達(dá)載體上含有的標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因（NPTⅡ基因），所以轉(zhuǎn)化后的農(nóng)桿菌細(xì)胞需先轉(zhuǎn)移到含有卡那霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行篩選，再用于侵染植物細(xì)胞，最后將轉(zhuǎn)化成功的植物細(xì)胞過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因抗病毒馬鈴薯植株。