Question

【题目】自然界中紫堇大多为单瓣花，偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣花的紫堇都不育（雄、雄蕊发育不完善）。为解决重瓣花紫堇的不育问题，科研人员利用基因工程技术将蓝色单瓣花的可育基因转入到重瓣花的植株中，即对重瓣花紫堇进行了改良，其基本流程如图。请分析回答下列问题：

（1）在构建重组质粒时，应选用___________两种限制酶对_____________进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性。质粒在该项技术中作为运载体的原因是:能在宿主细胞内_________；具有_________，以便与外源基因连接等。

（2）农杆菌转化法利用的是农杆菌的__________，进而使目的基因能够在宿主细胞内稳定遗传和表达。

（3）紫堇茎尖细胞通过_________(填生物技术名称）技术获得完整植株，在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行________和_______，这有力地证明了高度分化的植物细胞具有_________性。

Answer 1

【答案】 BamHⅠ和SmaⅠ 质粒和含蓝色单瓣花可育基因W的DNA片段 复制并稳定保存 多个限制酶切点 转化作用 植物组织培养 脱分化 再分化 全能

【解析】本题考查基因工程、细胞工程，考查对载体特点、基因表达载体构建方法、植物组织培养流程的理解。解答此题，可根据目的基因两端的限制酶切点选择合适的限制酶，以保证重组DNA序列的唯一性。

（1）据图可知，蓝色单瓣花可育基因两端分别存在BamHⅠ和SmaⅠ的酶切位点，在构建重组质粒时，选用BamHⅠ和SmaⅠ两种限制酶对含蓝色单瓣花可育基因W的DNA片段和质粒进行切割，可以避免目的基因或质粒的自身连接，同时保证目的基因按一定的方向插入质粒。质粒是小型的环状DNA分子，可以在宿主细胞内复制并稳定保存；质粒上具有多个限制酶切点，经酶切后可以与外源基因连接；质粒上的标记基因可用于筛选含重组DNA的受体细胞，这些特点决定了质粒可以用做基因工程的载体。

（2）农杆菌具有转化作用的原因是质粒上的T—DNA片段易于转移并整合到受体细胞染色体DNA上，使目的基因能够在宿主细胞内稳定遗传和表达。

（3）高度分化的植物细胞具有全能性，且全能性容易表达，紫堇茎尖细胞通过植物组织培养技术可获得完整植株，该过程需要经过脱分化和再分化两个关键步骤。