Question

【題目】發根農桿菌Ri質粒是一種天然存在的植物遺傳轉化系統。Ri質粒有3個功能區：①T-DNA區是Ri質粒上唯一整合到植物基因組的DNA片段；②Vir毒性蛋白區是發根農桿菌實現高效侵染所必需的區域；③Ori區即復制起始區與功能代謝區。常用的質粒載體pCAMBIA1301可以分別在大腸桿菌以及發根農桿菌中進行克隆，不需要依賴于同源序列在發根農桿菌進行整合即可自行復制。部分過程如圖所示：

回答下列問題：

（1）當發根農桿菌感染植物時，菌體本身不會進入細胞內，只是___________________片段進入植物細胞中，在植物細胞中進行隨機整合，最終整合至_______________，并利用植物體內的酶系統進行轉錄和翻譯。

（2）選擇幼嫩的外植體作為受體細胞轉化效率遠高于成熟的外植體，可能原因是_______。

（3）限制性內切酶能識別圖中LB/RB的酶切位點，其能使______________________斷開。

（4）應用過程中，只需要將目的片段插入到質粒載體pCAMBIA1301中，將構建好的質粒轉入____________中，并通過pCAMBIA1301上自身攜帶的___________________對重組DNA鑒定和選擇。

（5）發根農桿菌Ri質粒作為一種天然存在的植物遺傳轉化系統，能實現其高效侵染所必需的區域——Vir毒性蛋白區至關重要，據此推斷Vir毒性蛋白區的具體作用是_______________。

Answer 1

【答案】Ri質粒中的T-DNA 受體（植物）細胞的染色體DNA上（受體細胞的基因組上） 幼嫩植物細胞具有旺盛的分裂能力，并且植物細胞處于分裂期時更利于與外源DNA整合 （兩個核苷酸之間的）磷酸二酯鍵 發根農桿菌（感受態細胞） （潮霉素）抗性（標記）基因 輔助轉移作用，將目的基因與Ri質粒的T-DNA區一同導入受體植物細胞中

【解析】

本題以圖文結合為情境，考查學生對基因工程的基本操作程序等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 發根農桿菌Ri質粒上的T-DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體的DNA上�？梢�，當發根農桿菌感染植物時，菌體本身不會進入細胞內，只是Ri質粒中的T-DNA片段進入植物細胞中，在植物細胞中進行隨機整合，最終整合至受體細胞的染色體DNA上，并利用植物體內的酶系統進行轉錄和翻譯。

(2) 由于幼嫩植物細胞具有旺盛的分裂能力，并且植物細胞處于分裂期時更利于與外源DNA整合，所以選擇幼嫩的外植體作為受體細胞轉化效率遠高于成熟的外植體。

(3) 限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

(4) 如圖可知：在應用過程中，將目的片段插入到質粒載體pCAMBIA1301中，將構建好的質粒轉入發根農桿菌（感受態細胞）中。質粒載體pCAMBIA1301含有的潮霉素抗性基因為基因工程中的標記基因，標記基因的作用是供重組DNA的鑒定和選擇。

(5) 已知 Vir毒性蛋白區是發根農桿菌實現高效侵染所必需的區域，據此可推知，Vir毒性蛋白區的具體作用是：輔助轉移作用，將目的基因與Ri質粒的T-DNA區一同導入受體植物細胞中。