Question

【題目】干擾素是動(dòng)物和人體細(xì)胞受到病毒感染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制細(xì)胞增殖及抗腫瘤作用。利用基因工程技術(shù)培育能生產(chǎn)干擾素的植物流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)首先獲取的動(dòng)物干擾素基因稱為____________。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是____________。

(2)過(guò)程①中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是________和________。酶切后，目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列____________。

(3)過(guò)程②中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)。常用____________處理根瘤農(nóng)桿菌，其目的是____________。

(4)在培育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中，除了無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂、植物激素外，還需添加卡那霉素。卡那霉素的作用是________________________________。在分子水平上通常采用____________技術(shù)檢測(cè)干擾素基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。

Answer 1

【答案】 目的基因 干擾素基因兩端的部分核苷酸序列 BamHⅠ EcoRⅠ 不相同 Ca2+ 使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的 DNA上 篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的植物細(xì)胞 DNA分子雜交

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合的形式綜合考查學(xué)生對(duì)基因工程的知識(shí)的識(shí)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并形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)圖表中限制酶的切割位點(diǎn)及位置等信息并結(jié)合問(wèn)題情境進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的解答。

(1) 在基因工程中，獲取的動(dòng)物干擾素基因稱為目的基因。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，需要依據(jù)干擾素基因兩端的部分核苷酸序列設(shè)計(jì)引物序列。

(2) 題圖顯示：干擾素基因中存在SmaⅠ的識(shí)別位點(diǎn)，若使用SmaⅠ切割質(zhì)粒和外源DNA，則會(huì)破壞干擾素基因，因此過(guò)程①所示的構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)不能使用SmaⅠ切割。BamHⅠ和EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn)位于目的基因的兩側(cè)，質(zhì)粒上也有BamHⅠ和EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn)，因此，過(guò)程①中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是BamHⅠ和EcoRⅠ。因BamHⅠ和EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn)不同，所以酶切后，目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列不相同。

(3) 過(guò)程②中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)，常用Ca2+處理根瘤農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的 DNA上。

(4) 重組質(zhì)粒中含有的抗卡那霉素基因?qū)儆跇?biāo)記基因，其作用是鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因，便于篩選�？梢�(jiàn)，在培育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中添加卡那霉素的作用是篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的植物細(xì)胞。在分子水平上檢測(cè)干擾素基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，通常采用DNA分子雜交技術(shù)。