Question

回答下列有關(guān)基因工程的問(wèn)題．普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纖維細(xì)胞中特異性表達(dá)，產(chǎn)生的β-甘露糖苷酶催化半纖維素降解，棉纖維長(zhǎng)度變短．為了培育新的棉花品種，科研人員構(gòu)建了反義GhMnaA2基因表達(dá)載體，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入棉花細(xì)胞，成功獲得轉(zhuǎn)基因棉花品種，具體過(guò)程如圖，據(jù)圖回答問(wèn)題．

（1）①和②過(guò)程中所用的限制性內(nèi)切酶分別是

 

、

 

．
（2）③過(guò)程中用酶切法可鑒定正、反義表達(dá)載體．用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正義基因表達(dá)載體獲得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四種長(zhǎng)度的DNA片段，則用NotⅠ酶切反義基因表達(dá)載體獲得DNA片段的長(zhǎng)度應(yīng)是

 

和

 

．
（3）④過(guò)程中利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞的過(guò)程中，整合到棉花細(xì)胞染色體DNA的區(qū)段是含有E6啟動(dòng)子和GhMnaA2基因的T-DNA，轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞再通過(guò)

 

形成完整植物體．培養(yǎng)過(guò)程中，脫分化形成愈傷組織和再分化形成完整植株主要取決于培養(yǎng)基中

 

．該培養(yǎng)技術(shù)通常采用培養(yǎng)基．
（4）導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì)，從而抑制基因的表達(dá)，其意義是

 

．
（5）下列有關(guān)基因及基因工程的敘述，正確的是

 

（多選）．
A．自然選擇使基因發(fā)生定向變異
B．基因診斷的基本原理是DNA分子雜交
C．DNA連接酶、限制性內(nèi)切酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶
D．人工合成目的基因過(guò)程中，根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列合成的目的基因的種類可能有多種
E．用基因工程方法創(chuàng)造出一種能分解石油的“超級(jí)細(xì)菌”，與一般細(xì)菌相比，它的繁殖速度極快．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖示為轉(zhuǎn)基因棉花的培育過(guò)程．①是纖維細(xì)胞E6啟動(dòng)子和質(zhì)粒1形成重組質(zhì)粒2的過(guò)程；②是重組質(zhì)粒2和β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）形成正義表達(dá)載體和反義表達(dá)載體的過(guò)程；③是擴(kuò)增、鑒定、篩選出反義表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞的過(guò)程；④利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞的過(guò)程；最后再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因棉花植株．

解答： 解：（1）纖維細(xì)胞E6啟動(dòng)子兩側(cè)是限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位點(diǎn)，且用這兩種限制酶切割可以去除花椰菜病毒啟動(dòng)子，因此過(guò)程①中所用的限制性內(nèi)切酶是HindⅢ、BamHⅠ；β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）兩側(cè)都是限制酶SmaⅠ的切割位點(diǎn)，因此②中所用的限制性內(nèi)切酶是SmaⅠ．
（2）正、反義基因表達(dá)載體總長(zhǎng)度相等，NotⅠ酶切位點(diǎn)在目的基因中的位置不一樣，因此只用NotⅠ酶切反義基因表達(dá)載體可獲得兩種長(zhǎng)度的DNA片段，即5.95+0.05=6.0kb、9.45+3.25=12.7kb．
（3）將受體細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)．植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程，決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素濃度比值．該培養(yǎng)技術(shù)通常采用MS培養(yǎng)基．
（4）因?yàn)樵谄胀�棉花中含�?甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纖維細(xì)胞中特異性表達(dá)，產(chǎn)生的β-甘露糖苷酶催化半纖維素降解，棉纖維長(zhǎng)度變短．而導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與棉花細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì)，從而抑制基因的表達(dá)，其意義是阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長(zhǎng)．
（5）A、變異是不定向的，A錯(cuò)誤；
B、基因診斷的基本原理是DNA分子雜交，B正確；
C．構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體，其次需要DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子，C正確；
D、由于一種氨基酸可以被一種或一種密碼子編碼，因此人工合成目的基因過(guò)程中，根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列合成的目的基因的種類可能有多種，D正確；
E、用基因工程方法創(chuàng)造出一種能分解石油的“超級(jí)細(xì)菌”，與一般細(xì)菌相比，它的分解石油的能力強(qiáng)，而不是繁殖速度快，E錯(cuò)誤．
故選：BCD．
故答案為：
（1）HindⅢBamHⅠSmaⅠ
（2）6.0kb   12.7kb
（3）植物組織培養(yǎng)   細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素濃度比值   MS
（4）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長(zhǎng)
（5）B、C、D

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因棉花的培育過(guò)程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的工具及操作步驟，能根據(jù)圖中信息選擇正確的限制酶；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過(guò)程、條件及應(yīng)用，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)結(jié)合題圖答題．