Question

【题目】科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统，在检测目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子)，据图回答：

(1) loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段，是有两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成，自身不会表达，插入质粒后也不影响原有基因的表达，其碱基序列如下：

Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP，其功能类似于基因工程中的________酶。从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的________。

(2) 将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是________________。作为标记基因，抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是________。

(3) 经检测成功后，抗除草剂基因已没有用途，继续留在植物体内可能会造成的安全问题是________。经Cre酶处理后，质粒中的两个loxP序列分别被切开后，可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于________________的原因，抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失。

(4) loxP序列是有方向性的。如果经Cre酶处理后，发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上，则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是________。

A. 两个都是正向 B. 两个都是反向 C. 一个正向一个反向 D. 与方向无关

Answer 1

【答案】（1）限制酶 基因重组（2）农杆菌转化法 抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上

（3）抗除草剂基因可能转移到杂草中 抗除草剂基因前没有了启动子 （4）C(2分)

【解析】（1）Cre酶可以切割3',5'-磷酸二酯键，将DNA分子切割成若干片段，功能类似于限制性核酸内切酶（限制酶）。酶改变质粒的方式是将DNA链断裂，再重新组合连接，形成新的DNA分子，相当于基因重组。

（2）将重组质粒导入细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法等，其中导入到植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。抗除草剂基因可以作为标记基因，检测目的基因是否导入成功，是因为抗除草剂基因与目的基因在同一个质粒上，两者一起表达。如果表现出抗除草剂性状，则说明目的基因成功导入。

（3）抗除草剂基因如果留在植物体内，可能传播、重组到杂草DNA中，导致杂草抗除草剂，难以清除。由图可知，质粒二中缺少启动子，抗除草剂基因无法正常表达。

（4）假设在处理后的质粒一中，基因按照顺时针方向进行翻译转录，由图可知，在原来的质粒一中，一个序列位于启动子上游，另一个序列位于启动子下游，所以这两个序列一个正向一个反向，故本题正确答案为C。