Question

利用基因工程技術培育轉基因植物生產可食用疫苗，將會克服常規疫苗使用時所面臨的諸多問題．下圖是培育轉基因馬鈴薯生產某種疫苗的過程，其中四種限制酶1、2、3、4的識別序列和切點分別是一C↓CTAGG一，-AC↓GT一，一G↓CTAGC一，一GAGCT↓C一．請據圖回答：

（1）研究人員用限制酶l和酶3切割圖中質粒，切割后所得的DNA片段在

 

的作用下自身連接成一大一小兩個環（次生質粒），現同時用圖中四種限制酶切割這兩個次生質粒，可以得到

 

種DNA片段．
（2）在構建重組質粒A時，為了避免含抗原基因的DNA和質粒自身環化，應選用限制酶

 

對含抗原基因的DNA和質粒進行切割．
（3）理論上，基因組DNA中

 

個核苷酸對會出現一個限制酶2的酶切位點．
（4）在篩選含有目的基因的受體細胞的培養基中，除各種營養物質外還需要添加的物質

 

；含有目的基因的受體細胞能夠培養成轉基因植株的原理是

 

，在此過程中始終受

 

的調節．
（5）有科學家認為，轉基因馬鈴薯并不適于生產可食用疫苗，反而有些水果或西紅柿、黃瓜等更適宜，理由是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術,植物組織培養的概念及原理

專題：

分析：根據酶1和酶3的切割位點可知，兩者切割后可形成相同的黏性末端，故可連接形成兩個次生質粒，連成后的序列為

-CCTAGC- -GGATCG-

和

-GCTAGG- -CGATCC-

．從酶1、2、3、4的切割位點可知，新形成的序列不能被切割，故能起作用的是酶2和酶4，從而形成兩個DNA片段．

解答： 解：（1）連接DNA片段的酶是DNA連接酶．由分析可知，用四種酶同時切割這兩上次生質粒，可得到2個DNA分子片段．
（2）由圖可知，在目的基因的一側有酶1、4，另一側有酶3，而酶1和酶3能形成自身連接，故選酶3和酶4．
（3）酶2的切割序列為-ACTG-，出現A概率為

1

4

，同理出現C、T、G的概率都為

1

4

，所以同時出現-ACTG-的概率為

1

44

．所以基因組DNA中4⁴個核苷酸對會出現一個限制酶2的酶切位點．
（4）由于標記基因是卡那霉素基因，所以培養基還需要加入卡那霉素．受體細胞能夠培養成轉基因植株的原理是植物細胞的全能性．植物組織培養過程始終受植物激素（生長素、細胞分裂素）調節．
（5）由于馬鈴薯在烹飪過程中會使所含的抗原失去活性，故轉基因馬鈴薯并不適于生產可食用疫苗，而水果和西紅柿等可直接食用可用于生產可食用疫苗．
故答案為：
（1）DNA連接酶  2        
（2）酶3和酶4
（3）4⁴（4）卡那霉素    植物細胞的全能性    植物激素（種類和比例）
（5）馬鈴薯在烹飪過程中會使所含的抗原失去活性，而水果和西紅柿等可直接食用

點評：本題考查基因工程相關知識，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．