Question

【題目】科學(xué)家嘗試使用Cre/loxP位點(diǎn)特異性重組系統(tǒng)，在檢測目的基因?qū)�入成功后，刪除轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞內(nèi)的抗除草劑基因。其技術(shù)過程如下(圖中的■代表基因前的啟動子，啟動子是基因（gene）的一個組成部分，控制基因表達(dá)（轉(zhuǎn)錄）的起始時間和表達(dá)的程度。啟動子就像“開關(guān)”，決定基因的活動。)，據(jù)圖回答：

（1）loxP是一種只有34個堿基對構(gòu)成的小型DNA片段，是有兩個13個堿基對反向重復(fù)序列和中間間隔的8個堿基對序列共同組成，自身不會表達(dá)，插入質(zhì)粒后也不影響原有基因的表達(dá)，其堿基序列如下：

Cre酶能特異性地識別此序列并在箭頭處切開loxP，其功能類似于基因工程中的________酶。從遺傳學(xué)角度分析，Cre酶改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果相當(dāng)于可遺傳變異中的________。　

（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到植物細(xì)胞后，通過__________和_________兩個過程可以形成完整的植株。作為標(biāo)記基因，抗除草劑基因用于檢測目的基因是否導(dǎo)入成功的原理是________________。

（3）經(jīng)檢測成功后，抗除草劑基因已沒有用途，繼續(xù)留在植物體內(nèi)可能會造成的安全問題是______________________。經(jīng)Cre酶處理后，質(zhì)粒中的兩個loxP序列分別被切開后，可得到如上圖右側(cè)的這兩個DNA分子。由于_______________________________的原因，抗除草劑基因不再表達(dá)，之后會在培養(yǎng)過程中消失。

（4）loxP序列是有方向性的。如果經(jīng)Cre酶處理后，發(fā)現(xiàn)抗除草劑基因反向連接在質(zhì)粒一上，則原來質(zhì)粒一中這兩個loxP序列的方向是________。

A. 兩個都是正向 B. 兩個都是反向 C. 一個正向一個反向 D. 與方向無關(guān)

Answer 1

【答案】限制酶 基因重組 脫分化 再分化 抗除草劑基因和目的基因在同一個質(zhì)粒上 抗除草劑基因可能轉(zhuǎn)移到雜草中 抗除草劑基因前沒有了啟動子 C

【解析】

1、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。

2、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

3、胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性，體積較小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物任何一種組織細(xì)胞。另一方面，在體外培養(yǎng)條件下，ES細(xì)胞可不斷增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行某些遺傳改變。

（1）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。Cre酶能特異性地識別此序列并在箭頭處切開loxP，其功能類似于基因工程中的限制酶。從遺傳學(xué)角度分析，Cre酶改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果相當(dāng)于可遺傳變異中的基因重組。

（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到植物細(xì)胞后，通過脫分化和再分化兩個過程可以形成完整的植株。由于抗除草劑基因和目的基因在同一個質(zhì)粒上，故抗除草劑基因可以用于檢測目的基因是否導(dǎo)入成功。

（3）經(jīng)檢測成功后，抗除草劑基因已沒有用途，繼續(xù)留在植物體內(nèi)可能會造成的安全問題是抗除草劑基因可能轉(zhuǎn)移到雜草中。經(jīng)Cre酶處理后，質(zhì)粒中的兩個loxP序列分別被切開后，可得到如上圖右側(cè)的這兩個DNA分子�；�因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因。由于抗除草劑基因前沒有了啟動子的原因，因此抗除草劑基因不再表達(dá)，之后會在培養(yǎng)過程中消失。

（4）loxP序列是有方向性的。據(jù)圖分析，如果經(jīng)Cre酶處理后，發(fā)現(xiàn)抗除草劑基因反向連接在質(zhì)粒一上，則原來質(zhì)粒一中這兩個loxP序列的方向是一個正向一個反向。故選：C。