Question

【题目】拟南芥某突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt）。下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因（Tn）功能的流程示意图。据图回答下列问题：

（1）形成①的过程中需要___________酶；Tn基因能够和质粒连接成①的主要原因是___________。

（2）酶切后的基因中含有___________个游离的磷酸基团；目的基因导入受体细胞的方法有很多种，题中所用的是___________；采用PCR技术扩增目的基因时，需在PCR反应体系中加入引物、酶等物若共用了引物62个，则目的基因扩增了___________代。

（3）若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，其原因可能是_____________________。若转基因拟南芥的种皮颜色为___________，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能可能相同。

Answer 1

【答案】 限制酶和DNA连接 酶切后具有相同的粘性末端（或都含有同一种限制酶的酶切位点） 2 农杆菌转化法 5 重组质粒未导入（目的基因末成功表达） 深褐色

【解析】试题分析：本题借助流程图考查基因工程的原理和技术，要求学生识记基因工程的原理和操作步骤，能准确判断图中各数字的含义。分析题图：图示表示利用突变体验证油菜种皮颜色基因（Tn）功能的流程，其中①是目的基因和质粒在DNA连接酶的作用下连接形成的重组质粒；②表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞；最后一个过程是筛选获得的转基因拟南芥。

（1）图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒；构建基因表达载体时，首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒。Tn基因能够和质粒连接成①的主要原因是酶切后具有相同的粘性末端。

（2）酶切后的基因中每条脱氧核苷酸链上存在一个游离的磷酸基团，基因的两条脱氧核苷酸链共有2个游离的磷酸基团；据图可知，图中目的基因导入受体细胞的方法为农杆菌转化法；若在该反应体系中，假如目的基因扩增了n代，共形成2×（2n-1）DNA分子单链，共需要的引物和单链数相同，即2×（2n-1）=62，解得n=5。

（3）由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因，所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则说明重组质粒未导入。若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同。