Question

【題目】美國科學家從乙肝病毒中提取出相關抗原基因，并將其植入土豆，從而培育出了含乙肝疫苗的轉基因土豆， 主要操作過程如下圖所示（圖中限制酶識別的DNA序列均不相同）。請回答下列問題：

（1）在獲取抗原基因和切割質粒時，應選用的限制酶是________________________。

（2）在操作Ⅰ中會不會發生抗原基因或質粒的自我環化？________。理由是_。

（3）操作Ⅲ是對受體細胞進行篩選的過程，在所用培養基中需添加適量的卡那霉素，原因是__。

（4）操作Ⅳ采用的是____________技術，該過程所用培養基中必須添加的植物激素是_。

Answer 1

【答案】 PstⅠ和EcoRⅠ 不會 在獲取抗原基因和切割質粒時用了PstⅠ和EcoRⅠ兩種酶，切割后得到的抗原基因及質粒兩端分別具有不同的黏性末端 用含有卡那霉素的培養基可以篩選出成功導入了重組質粒的受體細胞 植物組織培養 生長素和細胞分裂素

【解析】試題分析：本題以圖文結合的形式綜合考查學生對基因工程、植物組織培養等知識的識記和理解能力。解答本題需熟記并理解基因工程的基本操作程序、植物組織培養的過程及其原理并形成清晰的知識網絡。在此基礎上，依據圖示中限制酶切割位點的位置等信息并結合問題情境進行相關問題的解答。

(1)圖中抗原基因（目的基因）左側含有PstⅠ的酶切位點，右側含有EcoRⅠ的酶切位點，這兩個酶切位點也存在于質粒上，因此在獲取抗原基因和切割質粒時，應選用的限制酶是PstⅠ和EcoRⅠ。

(2) 操作Ⅰ為構建基因表達載體。由于在獲取抗原基因和切割質粒時用了PstⅠ和EcoRⅠ兩種酶，切割后得到的抗原基因及質粒兩端分別具有不同的黏性末端，所以在操作Ⅰ中不會發生抗原基因或質粒的自我環化。

(3)構建的重組質粒上含有抗卡那霉素基因（標記基因），成功導入重組質粒的受體細胞能在含有卡那霉素的培養基中生長。可見，在對受體細胞進行篩選的操作Ⅲ過程，在所用培養基中需添加適量的卡那霉素的原因是：用含有卡那霉素的培養基可以篩選出成功導入了重組質粒的受體細胞。

(4)欲將成功導入目的基因的植物受體細胞培養成轉基因植物，需借助植物組織培養技術。可見，操作Ⅳ采用的是植物組織培養技術，該過程所用培養基中必須添加的植物激素是生長素和細胞分裂素。