Question

采用基因同源重组法敲除基因可以研究某一基因的功能．同源重组在细胞中自然发生，原理如图1所示，交叉互换的位点必须发生在特定的同源序列中．为研究野生型小立碗藓的M基因是否与抗旱有关，研究人员制定了如下实验方案．请回答问题：

（1）测定M基因两侧的碱基序列．
（2）质粒pcDNA 3上有Neo基因（新霉素抗性基因）和限制酶SmaⅠ、Tth11Ⅰ和BsmⅠ的酶切位点，如图2所示．为了使该基因能与M基因发生同源重组，选用限制酶

 

将该基因从质粒上切下来，然后在该基因的两侧增加与基因M两侧相同

 

的碱基，构建具有抗性基因载体．
（3）用

 

法去除植物细胞壁，得到

 

，在等渗或微高渗溶液中用

 

做促溶剂，将Neo基因载体导入小立碗藓细胞内．
（4）在添加了

 

的培养基中培养植物细胞，在植物激素的作用下，植物细胞若能经历

 

等过程形成植株，则该植株

 

（有/没有）M基因．
（5）在

 

环境下种植该植株，与野生植株相比，如果该植株生长状况

 

，证明基因M与该植物的抗旱特征无关．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,植物培养的条件及过程,植物体细胞杂交的过程

专题：

分析：分析题意可知，为了使该基因能与M基因发生同源重组，选用限制酶SmaⅠ和BsmⅠ将该基因从质粒上切下来，然后在该基因的两侧增加与基因M两侧相同同源序列的碱基，构建具有抗性基因载体．质粒pcDNA3上有Neo基因（新霉素抗性基因），故应在添加了新霉素的培养基中培养植物细胞，进行筛选．该实验的目的是研究野生型小立碗藓的M基因是否与抗旱有关，故应在干旱环境下种植该植株，如果基因M与该植物的抗旱特征无关，则该植株生长状况与野生植株无明显差别．

解答： 解：（2）为了使该基因能与M基因发生同源重组，选用限制酶SmaⅠ和BsmⅠ将该基因从质粒上切下来，然后在该基因的两侧增加与基因M两侧相同同源序列的碱基，构建具有抗性基因载体．
（3）去除植物细胞壁采用酶解法，用纤维素酶和果胶酶处理细胞，得到原生质体．在等渗或微高渗溶液中用PEG做促溶剂，将Neo基因载体导入小立碗藓细胞内．
（4）因为质粒pcDNA3上有Neo基因（新霉素抗性基因），故应在添加了新霉素的培养基中培养植物细胞，进行筛选．在植物激素的作用下，植物细胞若能经历脱分化、再分化等过程形成植株，则该植株没有M基因．
（5）该实验的目的是研究野生型小立碗藓的M基因是否与抗旱有关，故应在干旱环境下种植该植株，如果基因M与该植物的抗旱特征无关，则该植株生长状况与野生植株无明显差别．
故答案为：
（2）SmaⅠ和BsmⅠ同源序列
（3）酶解法       原生质体        PEG
（4）新霉素       脱分化、再分化      没有
（5）干旱           无显著差异

点评：本题主要考查基因工程、构建基因表达载体的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中．