Question

【題目】擬南芥某突變體可用于驗證相關基因的功能。野生型擬南芥的種皮為深褐色（TT），某突變體的種皮為黃色（tt）。下圖是利用該突變體驗證油菜種皮顏色基因（Tn）功能的流程示意圖。據圖回答下列問題：

（1）形成①的過程中需要___________酶；Tn基因能夠和質粒連接成①的主要原因是___________。

（2）酶切后的基因中含有___________個游離的磷酸基團；目的基因導入受體細胞的方法有很多種，題中所用的是___________；采用PCR技術擴增目的基因時，需在PCR反應體系中加入引物、酶等物若共用了引物62個，則目的基因擴增了___________代。

（3）若②不能在含抗生素Kan的培養基上生長，其原因可能是_____________________。若轉基因擬南芥的種皮顏色為___________，則說明油菜Tn基因與擬南芥T基因的功能可能相同。

Answer 1

【答案】 限制酶和DNA連接 酶切后具有相同的粘性末端（或都含有同一種限制酶的酶切位點） 2 農桿菌轉化法 5 重組質粒未導入（目的基因末成功表達） 深褐色

【解析】試題分析：本題借助流程圖考查基因工程的原理和技術，要求學生識記基因工程的原理和操作步驟，能準確判斷圖中各數字的含義。分析題圖：圖示表示利用突變體驗證油菜種皮顏色基因（Tn）功能的流程，其中①是目的基因和質粒在DNA連接酶的作用下連接形成的重組質粒；②表示采用農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞；最后一個過程是篩選獲得的轉基因擬南芥。

（1）圖中①質粒和目的基因連接形成的重組質粒；構建基因表達載體時，首先要用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次還需要用DNA連接酶連接目的基因和運載體形成重組質粒。Tn基因能夠和質粒連接成①的主要原因是酶切后具有相同的粘性末端。

（2）酶切后的基因中每條脫氧核苷酸鏈上存在一個游離的磷酸基團，基因的兩條脫氧核苷酸鏈共有2個游離的磷酸基團；據圖可知，圖中目的基因導入受體細胞的方法為農桿菌轉化法；若在該反應體系中，假如目的基因擴增了n代，共形成2×（2n-1）DNA分子單鏈，共需要的引物和單鏈數相同，即2×（2n-1）=62，解得n=5。

（3）由圖可知重組質粒含有抗生素Kan抗性基因，所以導入重組質粒的受體細胞能在含有抗生素Kan的培養基上生長，若②不能在含抗生素Kan的培養基上生長，則說明重組質粒未導入。若③的種皮顏色為深褐色，則說明油菜Tn基因與擬南芥T基因的功能相同。