Question

【題目】自然界中紫堇大多為單瓣花，偶見重瓣花。人們發現所有的重瓣花的紫堇都不育（雄、雄蕊發育不完善）。為解決重瓣花紫堇的不育問題，科研人員利用基因工程技術將藍色單瓣花的可育基因轉入到重瓣花的植株中，即對重瓣花紫堇進行了改良，其基本流程如圖。請分析回答下列問題：

（1）在構建重組質粒時，應選用___________兩種限制酶對_____________進行切割，以保證重組DNA序列的唯一性。質粒在該項技術中作為運載體的原因是:能在宿主細胞內_________；具有_________，以便與外源基因連接等。

（2）農桿菌轉化法利用的是農桿菌的__________，進而使目的基因能夠在宿主細胞內穩定遺傳和表達。

（3）紫堇莖尖細胞通過_________(填生物技術名稱）技術獲得完整植株，在該技術應用的過程中，關鍵步驟是利用含有一定營養和激素的培養基誘導植物細胞進行________和_______，這有力地證明了高度分化的植物細胞具有_________性。

Answer 1

【答案】 BamHⅠ和SmaⅠ 質粒和含藍色單瓣花可育基因W的DNA片段 復制并穩定保存 多個限制酶切點 轉化作用 植物組織培養 脫分化 再分化 全能

【解析】本題考查基因工程、細胞工程，考查對載體特點、基因表達載體構建方法、植物組織培養流程的理解。解答此題，可根據目的基因兩端的限制酶切點選擇合適的限制酶，以保證重組DNA序列的唯一性。

（1）據圖可知，藍色單瓣花可育基因兩端分別存在BamHⅠ和SmaⅠ的酶切位點，在構建重組質粒時，選用BamHⅠ和SmaⅠ兩種限制酶對含藍色單瓣花可育基因W的DNA片段和質粒進行切割，可以避免目的基因或質粒的自身連接，同時保證目的基因按一定的方向插入質粒。質粒是小型的環狀DNA分子，可以在宿主細胞內復制并穩定保存；質粒上具有多個限制酶切點，經酶切后可以與外源基因連接；質粒上的標記基因可用于篩選含重組DNA的受體細胞，這些特點決定了質粒可以用做基因工程的載體。

（2）農桿菌具有轉化作用的原因是質粒上的T—DNA片段易于轉移并整合到受體細胞染色體DNA上，使目的基因能夠在宿主細胞內穩定遺傳和表達。

（3）高度分化的植物細胞具有全能性，且全能性容易表達，紫堇莖尖細胞通過植物組織培養技術可獲得完整植株，該過程需要經過脫分化和再分化兩個關鍵步驟。