【简答题】光敏色素基因在调节作物生长发育中具有重要作用。为探讨玉米中光敏色素基因A（含大约256个碱基对）在棉花种质资源中的利用价值，研究人员将A基因转入到棉花中，对棉花受体细胞进行检测，并通过电泳技术分析结果。该过程所用质粒上相关限制酶的酶切位点如图甲所示，电泳检测结果如图乙所示。回答下列问题：

(1)操作过程中需要用到的工具有_______，构建表达载体时应选用_________这两种限制酶处理质粒。
(2)为保证通过mRNA逆转录获得的光敏色素基因A和质粒的充分连接，一般需要在该基因上、下游引物的_______端分别添加酶切位点。一般在这两部位添加不同的酶切位点，主要目的是_______。
(3)A同学认为仅由图乙电泳结果不能确定1、3、4号转基因棉花均培育成功，理由是_____。
(4)在生物学领域，对光敏色素进行分子改造使用的技术是蛋白质工程。获得光敏色素分子的基本途径为：________→设计预期的光敏色素的分子结构→推测应有的_______→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

 

 

【答案】：(1)限制性内切核酸酶(限制酶)、DNA连接酶和载体BcI和HindⅢ

(2)5'使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连

(3)由图乙可知1、3、4号均成功导入光敏色素基因A，但转基因棉花是否培育成功还需要进行生物个体水平上的鉴定

(4) 预期的光敏色素的功能 氨基酸序列

【解析】：【分析】基因工程技术的基本步骤:1、目的基因的获取;2、基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤;3、将目的基因导入受体细胞;4、目的基因的检测与鉴定。【详解】(1)该操作需借助基因工程才能实现，因此操作过程中需要用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体。由图可知:构建基因表达载体时，应选用BcI和Hind皿这两种限制酶，若用BamHl，则目的基因会产生相同的未端而出现自身环化的现象且破坏标记
基因。(2)DNA合成方向总是从子链的5"端向3端延伸，酶切位点应设置在扩增序列的外侧，这样酶切时不会破坏目的基因的序列，因此应添加在引物的5端，加入不同的限制酶酶切位点，在酶切后会形成不同的未端，从而保证DNA片段能定向插入表达载体，减少自连。
(3)光敏色素基因A含大约256个碱基对，由图乙可知1、3、4号均成功导入光敏色素基因A，但转基因棉花是否培育成功还需要进行生物个体水平上的鉴定。
(4)在生物学领域，对光敏色素进行分子改造使用的技术是蛋白质工程，获得光敏色素分子的基本途径为:预期的光敏色素的功能，设计预期的光敏色素的分子结构一推测应有的氨基酸序列一找到相对应的脱氧核苷酸序列。