Question

采用基因同源重組法敲除基因可以研究某一基因的功能．同源重組在細(xì)胞中自然發(fā)生，原理如圖1所示，交叉互換的位點必須發(fā)生在特定的同源序列中．為研究野生型小立碗蘚的M基因是否與抗旱有關(guān)，研究人員制定了如下實驗方案．請回答問題：

（1）測定M基因兩側(cè)的堿基序列．
（2）質(zhì)粒pcDNA 3上有Neo基因（新霉素抗性基因）和限制酶SmaⅠ、Tth11Ⅰ和BsmⅠ的酶切位點，如圖2所示．為了使該基因能與M基因發(fā)生同源重組，選用限制酶

 

將該基因從質(zhì)粒上切下來，然后在該基因的兩側(cè)增加與基因M兩側(cè)相同

 

的堿基，構(gòu)建具有抗性基因載體．
（3）用

 

法去除植物細(xì)胞壁，得到

 

，在等滲或微高滲溶液中用

 

做促溶劑，將Neo基因載體導(dǎo)入小立碗蘚細(xì)胞內(nèi)．
（4）在添加了

 

的培養(yǎng)基中培養(yǎng)植物細(xì)胞，在植物激素的作用下，植物細(xì)胞若能經(jīng)歷

 

等過程形成植株，則該植株

 

（有/沒有）M基因．
（5）在

 

環(huán)境下種植該植株，與野生植株相比，如果該植株生長狀況

 

，證明基因M與該植物的抗旱特征無關(guān)．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù),植物培養(yǎng)的條件及過程,植物體細(xì)胞雜交的過程

專題：

分析：分析題意可知，為了使該基因能與M基因發(fā)生同源重組，選用限制酶SmaⅠ和BsmⅠ將該基因從質(zhì)粒上切下來，然后在該基因的兩側(cè)增加與基因M兩側(cè)相同同源序列的堿基，構(gòu)建具有抗性基因載體．質(zhì)粒pcDNA3上有Neo基因（新霉素抗性基因），故應(yīng)在添加了新霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)植物細(xì)胞，進(jìn)行篩選．該實驗的目的是研究野生型小立碗蘚的M基因是否與抗旱有關(guān)，故應(yīng)在干旱環(huán)境下種植該植株，如果基因M與該植物的抗旱特征無關(guān)，則該植株生長狀況與野生植株無明顯差別．

解答： 解：（2）為了使該基因能與M基因發(fā)生同源重組，選用限制酶SmaⅠ和BsmⅠ將該基因從質(zhì)粒上切下來，然后在該基因的兩側(cè)增加與基因M兩側(cè)相同同源序列的堿基，構(gòu)建具有抗性基因載體．
（3）去除植物細(xì)胞壁采用酶解法，用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞，得到原生質(zhì)體．在等滲或微高滲溶液中用PEG做促溶劑，將Neo基因載體導(dǎo)入小立碗蘚細(xì)胞內(nèi)．
（4）因為質(zhì)粒pcDNA3上有Neo基因（新霉素抗性基因），故應(yīng)在添加了新霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)植物細(xì)胞，進(jìn)行篩選．在植物激素的作用下，植物細(xì)胞若能經(jīng)歷脫分化、再分化等過程形成植株，則該植株沒有M基因．
（5）該實驗的目的是研究野生型小立碗蘚的M基因是否與抗旱有關(guān)，故應(yīng)在干旱環(huán)境下種植該植株，如果基因M與該植物的抗旱特征無關(guān)，則該植株生長狀況與野生植株無明顯差別．
故答案為：
（2）SmaⅠ和BsmⅠ同源序列
（3）酶解法       原生質(zhì)體        PEG
（4）新霉素       脫分化、再分化      沒有
（5）干旱           無顯著差異

點評：本題主要考查基因工程、構(gòu)建基因表達(dá)載體的相關(guān)知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學(xué)知識，對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷，難度適中．