Question

【題目】回答基因工程中的有關問題：

Ⅰ.限制酶是基因工程中的重要工具酶，下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖甲、圖乙中箭頭表示相關限制酶的酶切位點。請回答下列問題：

（1）一個圖甲所示的質粒分子經SmaⅠ切割后，會增加___________個游離的磷酸基團。

（2）與只使用EcoR Ⅰ相比較，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ兩種限制酶同時處理質粒、外源DNA的優點在于可以防止________________________________。

Ⅱ.原核生物(如大腸桿菌)是基因工程中較理想的受體細胞，它們具有一些其他生物沒有的特點：①繁殖快，②多為單細胞，③_______________等優點。大腸桿菌細胞最常用的轉化方法是：首先用__________ 處理細胞，使之成為感受態細胞，然后完成轉化。

Ⅲ.植物基因工程中將目的基因導入受體細胞最常用的方法是__________，且一般將目的基因插入Ti質粒的________中形成重組Ti質粒，這樣可將目的基因整合到受體細胞的染色體上，科學家發現：這樣得到的轉基因植株，其目的基因的傳遞符合孟德爾遺傳規律，則該轉基因植株一般為雜合子。若要避免基因污染，一般需將目的基因導入植物細胞的________ DNA中。

Answer 1

【答案】2 質粒和含目的基因的外源DNA片斷自身環化 遺傳物質相對較少 Ca2+ 農桿菌轉化法 T-DNA 細胞質（線粒體、葉綠體）

【解析】

基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，并通過體外DNA重組和轉基因等技術，賦予生物以新的遺傳特性，從而創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。由于基因工程是在 DNA分子水平上進行設計和施工的，因此又叫做DNA重組技術。

(1)限制酶是一類酶，而不是一種酶。

(2)限制酶的成分為蛋白質，其作用的發揮需要適宜的理化條件，高溫、強酸或強堿均易使之變性失活。

(3)在切割目的基因和載體時要求用同一種限制酶，目的是產生相同的黏性末端。

(4)獲取一個目的基因需限制酶剪切兩次，共產生4個黏性末端或平末端。

(5)不同DNA分子用同一種限制酶切割產生的黏性末端都相同，同一個DNA分子用不同的限制酶切割，產生的黏性末端一般不相同。

(6)限制酶切割位點應位于標記基因之外，不能破壞標記基因，以便于進行檢測。

(7)基因工程中的載體與細胞膜上物質運輸的載體不同。基因工程中的載體是DNA分子，能將目的基因導入受體細胞內；膜載體是蛋白質，與細胞膜的通透性有關。

(8)基因工程中有3種工具，但工具酶只有2種。

I（1）圖中質粒有一個Sma Ⅰ切割位點，切割前因為是環狀沒有游離的磷酸基團，切割后成為鏈狀DNA，有2個游離的磷酸基團。

（2）兩種限制酶切，因為堿基互補配對原則可以防止單酶切后的質粒和目的基因的外源DNA片段自身環化現象。

II原核生物遺傳物質相對較少，大腸桿菌首先要用鈣離子處理使其成為感受態細胞。

III植物導入方法最常用的是農桿菌轉化法，主要是Ti質粒中的T-DNA中形成重組質粒可以整合到植物受體細胞的染色體上，如果要避免基因污染應將其導入到細胞質基因中，可將基因導入到細胞質DNA中，因為細胞質基因不會隨花粉進行傳播。