Question

【题目】美国科学家从乙肝病毒中提取出相关抗原基因，并将其植入土豆，从而培育出了含乙肝疫苗的转基因土豆， 主要操作过程如下图所示（图中限制酶识别的DNA序列均不相同）。请回答下列问题：

（1）在获取抗原基因和切割质粒时，应选用的限制酶是________________________。

（2）在操作Ⅰ中会不会发生抗原基因或质粒的自我环化？________。理由是_。

（3）操作Ⅲ是对受体细胞进行筛选的过程，在所用培养基中需添加适量的卡那霉素，原因是__。

（4）操作Ⅳ采用的是____________技术，该过程所用培养基中必须添加的植物激素是_。

Answer 1

【答案】 PstⅠ和EcoRⅠ 不会 在获取抗原基因和切割质粒时用了PstⅠ和EcoRⅠ两种酶，切割后得到的抗原基因及质粒两端分别具有不同的黏性末端 用含有卡那霉素的培养基可以筛选出成功导入了重组质粒的受体细胞 植物组织培养 生长素和细胞分裂素

【解析】试题分析：本题以图文结合的形式综合考查学生对基因工程、植物组织培养等知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解基因工程的基本操作程序、植物组织培养的过程及其原理并形成清晰的知识网络。在此基础上，依据图示中限制酶切割位点的位置等信息并结合问题情境进行相关问题的解答。

(1)图中抗原基因（目的基因）左侧含有PstⅠ的酶切位点，右侧含有EcoRⅠ的酶切位点，这两个酶切位点也存在于质粒上，因此在获取抗原基因和切割质粒时，应选用的限制酶是PstⅠ和EcoRⅠ。

(2) 操作Ⅰ为构建基因表达载体。由于在获取抗原基因和切割质粒时用了PstⅠ和EcoRⅠ两种酶，切割后得到的抗原基因及质粒两端分别具有不同的黏性末端，所以在操作Ⅰ中不会发生抗原基因或质粒的自我环化。

(3)构建的重组质粒上含有抗卡那霉素基因（标记基因），成功导入重组质粒的受体细胞能在含有卡那霉素的培养基中生长。可见，在对受体细胞进行筛选的操作Ⅲ过程，在所用培养基中需添加适量的卡那霉素的原因是：用含有卡那霉素的培养基可以筛选出成功导入了重组质粒的受体细胞。

(4)欲将成功导入目的基因的植物受体细胞培养成转基因植物，需借助植物组织培养技术。可见，操作Ⅳ采用的是植物组织培养技术，该过程所用培养基中必须添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。