【題目】菠蘿為雙子葉植物,其細胞內(nèi)有一種能把紅色的番茄紅素轉(zhuǎn)化成黃色的β-胡蘿卜素的酶,所以使果肉呈現(xiàn)黃色?茖W家通過基因改造,使菠蘿中這種酶的含量減少,從而培育出了“粉心”菠蘿(果肉呈粉色),其流程如下圖所示,請回答下列有關(guān)問題:(已知酶Ⅰ的識別序列和切點是一G↓GATCC—,酶Ⅱ的識別序列和切點是一↓GATC—。)

(1)培育“粉心”菠蘿需要用到轉(zhuǎn)基因技術(shù),該操作的核心是___________,通過該操作形成的圖中的c為___________,其構(gòu)成除了復制原點和目的基因外,至少包括___________。

(2)通過上述操作獲取目的基因后通常采用PCR技術(shù)進行擴增。圖中的目的基因需用___________(填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)進行切割,要檢驗c是否成功導入,需以___________作為標記基因。

(3)圖中的d過程常采用___________法,通過該方法可以將T-DNA轉(zhuǎn)移并整合到___________上,除此之外,還可以采用___________法。

【答案】 基因表達載體的構(gòu)建 重組質(zhì)粒(或重組DNA分子、基因表達載體) 啟動子、終止子和標記基因 限制酶Ⅱ 基因Ⅰ 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 受體細胞染色體的DNA 基因槍法和花粉管通道

【解析】試題分析:本題考查基因工程相關(guān)知識,意在考查學生能理解所學知識的要點,把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系能力。分析題圖圖中a表示轉(zhuǎn)錄過程,b表示利用mRNA進行逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因,c表示基因表達載體的構(gòu)建,d表示目的基因?qū)胧荏w細胞,e是菠蘿細胞進行植物的組織培養(yǎng)并篩選出符合要求的植株。目的基因的兩側(cè)分別有-GGATCC-、-GATC-兩種序列,根據(jù)兩種酶的酶切位點,限制酶只能切割左側(cè)的序列,而限制酶可以切割兩側(cè)的序列。

(1))基因工程操作四步曲中的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建圖中c稱作基因表達載體(或重組質(zhì)粒,重組DNA分子),它的構(gòu)成除了復制原點、目的基因外,還必須有啟動子、終止子、標記基因等。

(2)在研究過程中獲取了目的基因后采用PCR技術(shù)進行擴增。據(jù)圖分析,目的基因的兩側(cè)有-GGATCC-、-GATC-兩種序列,由于酶I的識別序列和切點是一G↓GATCC,II的識別序列和切點是一↓GATC-,因此只能選擇限制酶獲取目的基因。圖中可以看出目的基因插入到基因中,因此檢驗重組質(zhì)粒導入能否成功,需要利用基因I作為標記基因。

(3)將目的基因?qū)胫参锛毎S棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法其原理是:農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞,并且整合到受體細胞染色體的DNA,除此之外,還可以采用基因槍法和花粉管通道法。

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