Question

【題目】下圖表示利用基因工程培育抗蟲棉的過程，請據圖回答下列問題。

(1) 若限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—↓GATC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，那么在①過程中，應用限制酶____________切割質粒，用限制酶___________切割抗蟲基因。①過程在__________(填“體內”或“體外”)進行。

(2) 通過②過程得到的大腸桿菌涂布在含有_______的培養基上，若大腸桿菌能夠生長說明已導入了普通質粒或重組質粒，反之則說明沒有導入。

(3) 為在短時間內大量獲得目的基因，可用_____技術進行擴增，其原理是_____。

(4) ⑤過程所用技術稱為_____，從遺傳學角度來看，根本原因是根細胞具有_____。

Answer 1

【答案】ⅡⅠ(Ⅰ和Ⅱ)體外四環素PCRDNA復制植物組織培養　發育成完整個體的全部遺傳物質

【解析】

對圖進行分析可知，①表示構建基因表達載體；②表示將重組質粒導入大腸桿菌細胞內；③表示將大腸桿菌中的質粒轉化到農桿菌中；④表示農桿菌轉化法是將目的基因導入植物細胞；⑤表示通過組織培養技術把根細胞培養成完整植物體。

（1）由圖可知，質粒上的兩個標記基因中均有限制酶Ⅰ（—↓GATC—）的識別序列和切點，若用該酶切割會將兩個標記基因均破壞。限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，用酶Ⅱ切割質粒，氨芐青霉素抗性基因會被破壞，而四環素抗性基因是完好的。因此，只能用限制酶Ⅱ切割質粒。切割含有抗蟲基因的外源DNA分子時可以只用限制酶Ⅰ，也可以同時用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ。限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，因此用限制酶Ⅱ割后所形成的黏性末端是。①表示在體外進行基因表達載體的構建過程，該過程還需要用DNA連接酶將目的基因和質粒連接形成重組質粒。

（2）用限制酶Ⅱ切割質粒后會破壞氨芐青霉素抗性基因，不會破壞四環素抗性基因，因此能在含四環素的培養基上生存的大腸桿菌已經成功導入普通質粒或重組質粒，反之則說明沒有導入。

（3）PCR技術是以DNA或RNA為模板進行核酸的體外擴增技術，其原理是DNA的半保留復制。因此，可用PCR技術進行擴增目的基因，在短時間內大量獲得目的基因。

(4) ⑤表示通過組織培養技術把根細胞培養成完整植物體。植物的組織培養是利用植物細胞的全能性原理。植物細胞的全能性是指植物體的每個具有完整細胞核的細胞，都具有該植物的全部遺傳信息和發育成完整植株的潛在能力。