Question

【題目】轉基因抗病香蕉的培育過程如圖甲所示，圖乙表示PstI、Smal、EcoRI和Apal四種限制酶的識別序列及酶切位點。請據圖回答下列問題：

（1）質粒的化學本質是____________。

（2）利用基因工程培育轉基因抗病香蕉的核心步驟是形成重組質粒， 即____________；將目的基因導入受體細胞的方法是________________________。

（3）將抗病基因從含抗病基因的DNA中切割下來，使用的限制酶是____________，圖中一個質粒被限制酶PstI、Smal、EcoRI同時切割后得到的DNA片段和黏性末端分別為____________個。請寫出單獨用Apa I切割質粒后的片段：____________________________________。

（4）轉基因抗病香蕉的培育是否發生了染色體（數目）的變異?______________________。卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細胞的生長，根據這一原理可以利用含卡那霉素的培養基篩選己導入重組質粒的香蕉細 胞。由此推斷，重組質粒中應含有________________________基因作為標記基因。

Answer 1

【答案】DNA 基因表達載體的構建 農桿菌轉化法 Pst I 和 EcoR I 3個和4 否 抗卡那霉素

【解析】

分析題圖：含抗病基因的DNA含有限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ的切割位點，其中SmaⅠ酶的切割位點位于抗病基因（目的基因）上；質粒含有限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ的切割位點，所以要獲得重組質粒，可以用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ進行切割；植物組織培養過程中包含脫分化過程、再分化過程，最終能形成完整新植體。

（1）質粒是原核生物細胞質的基因，其化學本質是小型環狀的DNA。

（2）利用基因工程培育轉基因抗病香蕉的核心步驟是將目的基因與運載體結合，形成重組質粒，即基因表達載體的構建；根據圖示，該受體細胞為植物，將目的基因導入植物受體細胞的常用方法是農桿菌轉化法。

（3）含抗病基因的DNA含有限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ的切割位點，但限制酶Sma I的切割位點位于目的基因上，用該酶切割含有目的基因的外源DNA分子時會破壞目的基因，故選限制酶Pst I和EcoRI對目的基因進行切割，這樣不會對目的基因造成破壞，故使用這兩種限制酶切割目的基因和質粒；質粒是環狀的，會被限制酶Pst I、Sma I、EcoR I同時切割成三段；EcoR I、Pst l切割質粒形成的是黏性末端，且每種酶切割質粒后會形成兩個黏性末端，Sma I切割形成的是平末端，所以三種限制酶切割質粒會形成四個黏性末端；根據圖乙顯示，可以推出單獨用ApaⅠ切割質粒后的片段：。

（4）轉基因抗病香蕉的培育只是導入了外源基因，原理是基因重組，并未發生了染色體（數目）的變異；卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細胞的生長，根據這一原理可以利用含卡那霉素的培養基篩選已導入重組質粒的香蕉細胞，由此推斷，重組質粒中應含有抗卡那霉素基因作為標記基因。