Question

转基因抗病甜椒的培育过程如图所示。质粒上有Pst I、Sma I、EcoR I、 Apa I等四种限制酶切割位点。请回答：

（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶_____对____进行切割。

（2）通常采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，受体应选_____（填“正常叶”或“损伤叶”)，原因是 ____________。

（3）培养基中的卡那霉素会抑制甜椒愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的甜椒细胞，应使A中含有的________作为标记基因。

（4）在适宜条件下，图中①培养基中生长素与细胞分裂素的比例适中，且生长素的含量___（填“低于”或“等于”或“高于”）细胞分裂素时，主要诱导植物组织________________。

Answer

PstⅠ、EcoRⅠ 含抗病基因的DNA、质粒 损伤叶 植物受到损伤时伤口处细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞 抗卡那霉素基因 高于 脱分化

【解析】

本题以转基因抗病甜椒的培育过程图为情境，考查学生对基因工程的基本操作程序、植物组织培养的过程等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 依题意并分析图示可知：抗病基因中存在SmaⅠ的识别位点，若使用SmaⅠ切割含抗病基因的DNA，则会破坏抗病基因的结构；抗病基因的两端分别含有PstⅠ、EcoRⅠ的识别位点，用PstⅠ、EcoRⅠ切割含抗病基因的DNA，能保持抗病基因结构的完整性，而且质粒上也含有PstⅠ、EcoRⅠ的识别位点。所以构建含抗病基因的表达载体A时，应选用的限制酶有PstⅠ、EcoRⅠ对含抗病基因的DNA、质粒进行切割。

(2) 当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，所以采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，受体应选损伤叶。

(3) 培养基中的卡那霉素会抑制甜椒愈伤组织细胞的生长；若甜椒细胞中含有抗卡那霉素基因，则抗卡那霉素基因的表达产物会解除卡那霉素对甜椒愈伤组织细胞生长的抑制作用。抗卡那霉素基因属于基因工程中的标记基因，其作用是供重组DNA的鉴定和选择，即鉴别和筛选受体细胞是否含有目的基因。可见，欲利用含卡那霉素的培养基筛选已导入抗病基因的甜椒细胞，应使表达载体A中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因。

(4) 图中使用①培养基培养的目的是：使甜椒组织块通过脱分化形成愈伤组织。培养基中生长素与细胞分裂素的比例适中，且生长素的含量高于细胞分裂素时，细胞分裂素的作用呈现加强趋势，主要诱导植物组织脱分化。