普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因(ghmnaa2),其能在纤维细胞中特异性表达,产 生

Question

回答下列有关基因工程的问题．普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短．为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如图，据图回答问题． 见图一 （1）①和②过程中所用的限制性内切酶分别是______、______． （2）③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体．用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是______和______． （3）④过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是含有E6启动子和GhMnaA2基因的T-DNA，转化后的细胞再通过______形成完整植物体．培养过程中，脱分化形成愈伤组织和再分化形成完整植株主要取决于培养基中______．该培养技术通常采用培养基． （4）导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是______． （5）下列有关基因及基因工程的叙述，正确的是______（多选）． A．自然选择使基因发生定向变异 B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C．DNA连接酶、限制性内切酶是构建重组质粒必需的工具酶 D．人工合成目的基因过程中，根据蛋白质中氨基酸序列合成的目的基因的种类可能有多种 E．用基因工程方法创造出一种能分解石油的“超级细菌”，与一般细菌相比，它的繁殖速度极快．

Answer 1

（1）纤维细胞E6启动子两侧是限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位点，且用这两种限制酶切割可以去除花椰菜病毒启动子，因此过程①中所用的限制性内切酶是HindⅢ、BamHⅠ；β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）两侧都是限制酶SmaⅠ的切割位点，因此②中所用的限制性内切酶是SmaⅠ．
（2）正、反义基因表达载体总长度相等，NotⅠ酶切位点在目的基因中的位置不一样，因此只用NotⅠ酶切反义基因表达载体可获得两种长度的DNA片段，即5.95+0.05=6.0kb、9.45+3.25=12.7kb．
（3）将受体细胞培养成转基因植株需要采用植物组织培养技术．植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是细胞分裂素和生长素浓度比值．该培养技术通常采用MS培养基．
（4）因为在普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短．而导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与棉花细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长．
（5）A、变异是不定向的，A错误；
B、基因诊断的基本原理是DNA分子杂交，B正确；
C．构建重组质粒时，首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次需要DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子，C正确；
D、由于一种氨基酸可以被一种或一种密码子编码，因此人工合成目的基因过程中，根据蛋白质中氨基酸序列合成的目的基因的种类可能有多种，D正确；
E、用基因工程方法创造出一种能分解石油的“超级细菌”，与一般细菌相比，它的分解石油的能力强，而不是繁殖速度快，E错误．
故选：BCD．
故答案为：
（1）HindⅢBamHⅠSmaⅠ
（2）6.0kb 12.7kb
（3）植物组织培养 细胞分裂素和生长素浓度比值 MS
（4）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长
（5）B、C、D