Question

【題目】科學(xué)家嘗試使用Cre/loxP位點(diǎn)特異性重組系統(tǒng)，在檢測(cè)目的基因?qū)�入成功�?/span>，刪除轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞內(nèi)的抗除草劑基因。其技術(shù)過(guò)程如下(圖中的■代表基因前的啟動(dòng)子)，據(jù)圖回答：

(1) loxP是一種只有34個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的小型DNA片段，是有兩個(gè)13個(gè)堿基對(duì)反向重復(fù)序列和中間間隔的8個(gè)堿基對(duì)序列共同組成，自身不會(huì)表達(dá)，插入質(zhì)粒后也不影響原有基因的表達(dá)，其堿基序列如下：

Cre酶能特異性地識(shí)別此序列并在箭頭處切開loxP，其功能類似于基因工程中的________酶。從遺傳學(xué)角度分析，Cre酶改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果相當(dāng)于可遺傳變異中的________。

(2) 將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到植物細(xì)胞中最常用的方法是________________。作為標(biāo)記基因，抗除草劑基因用于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入成功的原理是________。

(3) 經(jīng)檢測(cè)成功后，抗除草劑基因已沒有用途，繼續(xù)留在植物體內(nèi)可能會(huì)造成的安全問(wèn)題是________。經(jīng)Cre酶處理后，質(zhì)粒中的兩個(gè)loxP序列分別被切開后，可得到如上圖右側(cè)的這兩個(gè)DNA分子。由于________________的原因，抗除草劑基因不再表達(dá)，之后會(huì)在培養(yǎng)過(guò)程中消失。

(4) loxP序列是有方向性的。如果經(jīng)Cre酶處理后，發(fā)現(xiàn)抗除草劑基因反向連接在質(zhì)粒一上，則原來(lái)質(zhì)粒一中這兩個(gè)loxP序列的方向是________。

A. 兩個(gè)都是正向 B. 兩個(gè)都是反向 C. 一個(gè)正向一個(gè)反向 D. 與方向無(wú)關(guān)

Answer 1

【答案】（1）限制酶 基因重組（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 抗除草劑基因和目的基因在同一個(gè)質(zhì)粒上

（3）抗除草劑基因可能轉(zhuǎn)移到雜草中 抗除草劑基因前沒有了啟動(dòng)子 （4）C(2分)

【解析】（1）Cre酶可以切割3',5'-磷酸二酯鍵，將DNA分子切割成若干片段，功能類似于限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）。酶改變質(zhì)粒的方式是將DNA鏈斷裂，再重新組合連接，形成新的DNA分子，相當(dāng)于基因重組。

（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法等，其中導(dǎo)入到植物細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法�？钩�草劑基因可以作為標(biāo)記基因，檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入成功，是因?yàn)榭钩�草劑基因與目的基因在同一個(gè)質(zhì)粒上，兩者一起表達(dá)。如果表現(xiàn)出抗除草劑性狀，則說(shuō)明目的基因成功導(dǎo)入。

（3）抗除草劑基因如果留在植物體內(nèi)，可能傳播、重組到雜草DNA中，導(dǎo)致雜草抗除草劑，難以清除。由圖可知，質(zhì)粒二中缺少啟動(dòng)子，抗除草劑基因無(wú)法正常表達(dá)。

（4）假設(shè)在處理后的質(zhì)粒一中，基因按照順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行翻譯轉(zhuǎn)錄，由圖可知，在原來(lái)的質(zhì)粒一中，一個(gè)序列位于啟動(dòng)子上游，另一個(gè)序列位于啟動(dòng)子下游，所以這兩個(gè)序列一個(gè)正向一個(gè)反向，故本題正確答案為C。