Question

普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纖維細胞中特異性表達，產生的β-甘露糖苷酶催化半纖維素降解，棉纖維長度變短．為了培育新的棉花品種，科研人員構建了反義GhMnaA2基因表達載體，利用農桿菌轉化法導入棉花細胞，成功獲得轉基因棉花品種，具體過程如下．請分析回答：

（1）①和②過程中所用的限制性內切酶分別是

 

、

 

．
（2）基因表達載體除了圖示組成外，至少還有

 

等（至少答兩個）．
（3）③過程中用酶切法可鑒定正、反義表達載體．用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正義基因表達載體獲得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四種長度的DNA片段，則用NotⅠ酶切反義基因表達載體獲得DNA片段的長度應是

 

和

 

．
（4）④過程中利用農桿菌介導轉化棉花細胞的過程中，整合到棉花細胞染色體DNA的區段是

 

，轉化后的細胞再通過

 

形成植物體．
（5）導入細胞內的反義GhMnaA2轉錄的mRNA能與細胞內的GhMnaA2轉錄的mRNA互補配對，從而抑制基因的表達，其意義是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用

專題：

分析：分析題圖：①和②過程表示基因表達載體的構建過程．在①過程中，纖維細胞E6啟動子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位點，因此可以用這兩種酶切割；②是構建反義GhMnaA2基因表達載體的過程，反義GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位點，因此可以該酶切割獲取目的基因；③是擴增、鑒定、篩選反義表達載體；④是利用農桿菌轉化法將重組質粒導入受體細胞；最后采用植物組織培養技術將受體細胞培養形成植物體．

解答： 解：（1）纖維細胞E6啟動子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位點，因此可以用這兩種酶切割；②是構建反義GhMnaA2基因表達載體的過程，反義GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位點，因此可以該酶切割獲取目的基因．
（2）基因表達載體由啟動子、目的基因、復制原點、終止子和標記基因等部分組成．
（3）③過程中，用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正義基因表達載體獲得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四種長度的DNA片段，則用NotⅠ酶切反義基因表達載體獲得DNA片段的長度應是0.05kb+5.95kb=6.0kb、3.25kb+9.45kb=12.7kb．
（4）農桿菌介導轉化棉花細胞的過程中，整合到棉花細胞染色體DNA的區段是含有E6啟動子和GhMnaA2基因的T-DNA．轉化后，還需依據植物細胞的全能性，采用植物組織培養技術將受體細胞培養形成植物體．
（5）導入細胞內的反義GhMnaA2轉錄的mRNA能與細胞內的GhMnaA2轉錄的mRNA互補配對，從而抑制基因的表達的翻譯過程，進而阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長．
故答案：（1）HindⅢ、BamHⅠSmaⅠ
（2）復制原點、終止子、標記基因等
（3）6.0kb  12.7kb
（4）（含有E6啟動子和GhMnaA2基因的）T-DNA  植物組織培養
（5）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纖維更長．

點評：本題結合轉基因棉花品種培養流程圖，考查基因工程和植物細胞工程的相關知識，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；識記能力和理解所學知識要點的能力；能運用所學知識，對生物學問題做出準確的判斷和得出正確的結論．