Question

【題目】下圖表示某抗蟲水稻主要培育流程。請據(jù)圖分析回答問題：

（1）過程①需要的工具酶有 。過程②常用 溶液處理土壤農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)。

過程④依據(jù)的生物學原理是 。

（2）組建理想的載體需要對天然的質粒進行改造。下圖是天然土壤農(nóng)桿菌Ti質粒結構示意圖

（圖上標注了部分基因及部分限制酶作用位點）。請據(jù)圖分析回答問題：

①人工改造時，要使抗蟲基因表達，還應插入 。

②人工改造時用限制酶Ⅱ處理，其目的是：第一，去除質粒上的 兩個基因（用圖中基因字母符號表示），以保證T-DNA進入水稻細胞后不會引起細胞的無限分裂和生長；第二，使質粒帶有單一限制酶作用位點，有利于 的準確插入。第三，使質粒大小合適，可以提高轉化效率等。

③若用限制酶Ⅰ分別切割改造過的理想質粒和帶有抗蟲基因的DNA分子，并構成重組Ti質粒。分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，結果是在含 的培養(yǎng)基上能夠生長。

（3）限制酶Ⅱ識別的核苷酸序列及切割位點為-G↓ACGTC-（“↓”表示切割位點），請在答題紙?zhí)峁┑碾p鏈上標出切割DNA分子后形成的黏性末端上的堿基 。

Answer 1

【答案】(1)限制酶和DNA連接酶 CaCl2（或Ca2+） 植物細胞的全能性

（2）①啟動子 ②tms和tmr 目的基因（或外源DNA） ③卡那霉素 （3）

【解析】（1）圖中①表示基因表達載體的構建，需要限制酶和DNA連接酶的催化作用；過程②是將目的基因導入受體細胞的過程，需要用氯化鈣處理農(nóng)桿菌，使得其成為感受態(tài)，便于目的基因的導入。④過程是用含有目的基因的水稻胚細胞離體培養(yǎng)成完整的植物體，應用的生物技術主要是植物組織培養(yǎng)，其原理是植物細胞的全能性。

（2）①啟動子是一段特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質。

②tms的編碼產(chǎn)物控制合成吲哚乙酸和tmr的編碼產(chǎn)物控制合成細胞分裂素，因此用限制酶I處理tms和tmr基因，可以保證T-DNA進入水稻細胞后不會促進細胞的分裂和生長，另外使得質粒只有一個作用位點，也有利于目的基因（或外源DNA）準確插入。

③限制酶Ⅱ分別切割質粒，破壞了tmr和tet基因，tet基因是四環(huán)素抗性基因，但卡那霉素抗性基因沒有被破壞，重組Ti質粒，再分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，觀察到的細胞生長的情況是在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長。

（3）已知限制酶Ⅱ識別的核苷酸序列及切割位點為-G↓ACGTC-，則根據(jù)堿基互補配對原則，可以將限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端配對完整，形成DNA鏈為GACGTC//CTGCAG，則該酶識切割DNA分子后形成的黏性末端上的堿基是。