Question

【題目】研究發現，PVY－CP基因位于某種環狀 DNA 分子中。將 PVY－CP 基因導入馬鈴薯， 使之表達即可獲得抗 PVY 病毒的馬鈴薯。 圖表示 PVY－CP 重組質粒的構建過程，相關酶切位點如下表。

（1）步驟②選用的 klenow 酶與細胞內的__（填酶的名稱）的功能相似。步驟④應選用的限制性核酸內切酶是__________。

（2）若 BamHⅠ酶切的 DNA 末端與 BglⅡ酶切的 DNA 末端連接，連接部位的 6 個堿基對序列為_________，對于該部位，這兩種酶_________（填“都能”、“都不能”或“只有一種能”）切開。

（3）若用 Sau3AⅠ切圖中所示的質粒（多個），最多可能獲得_____________種大小不同的 DNA 片段。

（4）步驟⑤獲得的重組質粒通過農桿菌轉入馬鈴薯的原生質體，并誘導形成細胞壁，再轉入_________（ A、細胞分裂素多，生長素少 B、細胞分裂素少，生長素多 C、細胞分裂素和生長素比例適合 D、細胞分裂素中等，生長素少）的培養基中培養，形成__，再進行生根培養，獲得轉基因馬鈴薯。

（5）可用__的方法，從個體水平檢測馬鈴薯植株中 PVY－CP 基因是否成功表達。

Answer 1

【答案】DNA聚合酶 BglⅡ和SmaⅠ 都不能 7 A 叢狀苗 PVY病毒感染

【解析】

基因工程的操作步驟：獲取目的基因（基因文庫、PCR、人工合成）；構建基因表達載體（含標記基因、啟動子、終止子、目的基因、復制原點等）；把目的基因導入受體細胞（顯微注射法、農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法、鈣離子處理法）；目的基因的檢測和鑒定（分子水平和個體水平檢測，前者包括DNA分子雜交、分子雜交和抗原抗體雜交；后者如抗蟲抗病接種實驗）。

（1）步驟②選用的 klenow 酶可以催化脫氧核苷酸結合形成磷酸二酯鍵，類似于細胞內DNA聚合酶。經步驟③處理后，目的基因一端的黏性末端為-GATC，一端為平末端，故選擇限制酶對質粒進行切割時，應該選擇SmaⅠ產生平末端，另外需要選擇一種可以產生-GATC黏性末端的限制酶進行切割，結合轉錄的方向可知，應該選擇BglⅡ，故需要選擇BglⅡ和SmaⅠ對質粒進行切割。

（2）BamHⅠ識別的序列為GGATCC，BglⅡ識別序列為AGATCT，二者切割的末端均為-GATC，二者產生的黏性末端經DNA連接酶處理后，連接的產物為。

兩種酶均不能識別重新連接的產物，故均不能對其進行切割。

（3）Sau3AⅠ的識別序列為GATC，圖中質粒含有3個Sau3AⅠ的識別位點，用其進行切割可能打開1個切口、2個切口或3個切口，計算可知，Sau3AⅠ切割后最多可能獲得7種大小不同的 DNA 片段。

（4）步驟⑤獲得的重組質粒通過農桿菌轉入馬鈴薯的原生質體，并誘導形成細胞壁，需要進行組織培養，先轉入A、細胞分裂素（利于芽的形成）多，生長素少的培養基中培養，形成叢狀苗，再進行生根培養，獲得轉基因馬鈴薯。

（5）可用PVY病毒感染馬鈴薯，觀察馬鈴薯是否患病，從個體水平檢測馬鈴薯植株中 PVY－CP 基因是否成功表達。