题目内容
【题目】菠萝为双子叶植物,其细胞内有一种能把红色的番茄红素转化成黄色的β-胡萝卜素的酶,所以使果肉呈现黄色。科学家通过基因改造,使菠萝中这种酶的含量减少,从而培育出了“粉心”菠萝(果肉呈粉色),其流程如下图所示,请回答下列有关问题:(已知酶Ⅰ的识别序列和切点是一G↓GATCC—,酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC—。)
(1)培育“粉心”菠萝需要用到转基因技术,该操作的核心是___________,通过该操作形成的图中的c为___________,其构成除了复制原点和目的基因外,至少包括___________。
(2)通过上述操作获取目的基因后通常采用PCR技术进行扩增。图中的目的基因需用___________(填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)进行切割,要检验c是否成功导入,需以___________作为标记基因。
(3)图中的d过程常采用___________法,通过该方法可以将T-DNA转移并整合到___________上,除此之外,还可以采用___________法。
【答案】 基因表达载体的构建 重组质粒(或重组DNA分子、基因表达载体) 启动子、终止子和标记基因 限制酶Ⅱ 基因Ⅰ 农杆菌转化 受体细胞染色体的DNA 基因枪法和花粉管通道
【解析】试题分析:本题考查基因工程相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系能力。分析题图: 图中a表示转录过程,b表示利用mRNA进行逆转录合成目的基因,c表示基因表达载体的构建,d表示目的基因导入受体细胞,e是菠萝细胞进行植物的组织培养并筛选出符合要求的植株。目的基因的两侧分别有-GGATCC-、-GATC-两种序列,根据两种酶的酶切位点,限制酶Ⅰ只能切割左侧的序列,而限制酶Ⅱ可以切割两侧的序列。
(1))基因工程操作四步曲中的核心步骤是基因表达载体的构建。图中c称作基因表达载体(或重组质粒,重组DNA分子),它的构成除了复制原点、目的基因外,还必须有启动子、终止子、标记基因等。
(2)在研究过程中获取了目的基因后采用PCR技术进行扩增。据图分析,目的基因的两侧有-GGATCC-、-GATC-两种序列,由于酶I的识别序列和切点是一G↓GATCC一,酶II的识别序列和切点是一↓GATC-,因此只能选择限制酶Ⅱ获取目的基因。图中可以看出目的基因插入到基因Ⅱ中,因此检验重组质粒导入能否成功,需要利用基因I作为标记基因。
(3)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。其原理是:农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,除此之外,还可以采用基因枪法和花粉管通道法。