Question

4．下列有關(guān)基因工程和細胞工程方法的問題：
利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育轉(zhuǎn)基因植物是基因工程常采用的方法，請回答相關(guān)問題：

（1）用兩種限制酶XbaⅠ和SacⅠ（兩種酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，獲得含目的基因的片段．若利用該片段構(gòu)建基因表達載體，應選用下圖中的甲Ti質(zhì)粒？
（2）將受體細胞培養(yǎng)成植株需要應用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的理論依據(jù)是植物細胞的全能性．
（3）培育轉(zhuǎn)基因植物過程的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建，其目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時，使目的基因能夠穩(wěn)定存在和發(fā)揮作用．該階段利用DNA連接酶連接被限制酶切開的磷酸二酯鍵．
（4）組成基因表達載體的單體是脫氧核苷酸．基因表達載體中的啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，這種結(jié)合完成后才能驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄．

Answer 1

分析 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是用這種方法獲得的）
1、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的具體過程：
（1）利用土壤的Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達載體，即將目的基因整合到土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上．
（2）將整合了目的基因的Ti質(zhì)粒導入土壤農(nóng)桿菌細胞內(nèi)．
（3）利用土壤農(nóng)桿菌感染植物細胞，該過程實際上是將含有目的基因的土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒導入植物細胞內(nèi)．
（4）含有目的基因的土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒進入植物細胞后，可以把自己的一段基因整合到細胞核中的染色體上，這段基因中包含了目的基因．
2、原理：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上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細胞中染色體的DNA上．
3、農(nóng)桿菌特點：易感染雙子葉植物和裸子植物，對單子葉植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體上．
4、轉(zhuǎn)化：目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上 農(nóng)桿菌→導入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達．

解答 解：（1）用兩種限制酶XbaI和SacI（兩種酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，獲得含目的基因的片段．
甲、該Ti質(zhì)粒中含有限制酶XbaI和SacI的切割位點，且用這兩種酶切割可將目的基因插入T-DNA中，甲正確；
乙、該Ti質(zhì)粒中不含限制酶SacI的切割位點，乙錯誤；
丙、該Ti質(zhì)粒中含有限制酶XbaI和SacI的切割位點，但用這兩種酶切割不會將目的基因插入T-DNA中，丙錯誤；
丁、該Ti質(zhì)粒中不含限制酶XbaI的切割位點，丁錯誤．
故選：甲．
（2）將受體細胞培養(yǎng)成植株需要應用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的理論依據(jù)是植物細胞的全能性．
（3）構(gòu)建基因表達載體的目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以通過復制遺傳給下一代，同時，使目的基因表達和發(fā)揮作用．DNA連接酶的作用是在DNA片段之間形成磷酸二酯鍵．
（4）基因表達載體的本質(zhì)是DNA，其基本組成單位是脫氧核苷酸；基因表達載體中的啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，這種結(jié)合完成后才能驅(qū)動目的基因通過轉(zhuǎn)錄合成mRNA．
故答案為：
（1）甲
（2）植物組織培養(yǎng)     植物細胞的全能性
（3）基因表達載體的構(gòu)建    穩(wěn)定存在    磷酸二酯
（4）脫氧核苷酸     RNA聚合酶

點評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的操作工具、操作步驟，掌握各步驟中需要注意的細節(jié)問題，能結(jié)合所學的知識準確答題．