Question

【題目】科學(xué)家將魚抗凍蛋白基因轉(zhuǎn)入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相對(duì)寒冷的環(huán)境中生長。質(zhì)粒上有PstI、SmaI、HindIII、AIuI等四種限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)，下圖是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的示意圖（ampt為抗氨芐青霉素基因），其中①∽④是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程中的相關(guān)步驟，I、II表示相關(guān)結(jié)構(gòu)或細(xì)胞。請(qǐng)據(jù)圖作答：

（1）在構(gòu)建重組DNA時(shí)，可用一種或多種限制性核酸內(nèi)切酶進(jìn)行切割，為了避免目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，在此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用限制性核酸內(nèi)切酶______________分別對(duì)魚抗凍蛋白基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，切割后產(chǎn)生的DNA片段分別為__________、_________種。

（2）基因工程中核心步驟是_________（填序號(hào)）,該步驟的目的是_________________________。為了使目的基因正常表達(dá)，其首端必須有啟動(dòng)子，它是___________識(shí)別和結(jié)合的部位。若限制酶切出了平末端，要選擇___________進(jìn)行連接。（填“E·coliDNA連接酶”或“T4DNA連接酶”）

（3）圖中將魚抗凍蛋白基因?qū)�入番茄�?xì)胞的方法稱為____________________。它是利用運(yùn)載體Ti質(zhì)粒中含有___________，可以將目的基因整合到宿主細(xì)胞的染色體上。

（4）檢測(cè)番茄植株細(xì)胞中魚抗凍蛋白基因是否成功表達(dá)，從分子水平常采用的方法是________。

Answer 1

【答案】 PstI、SmaI 4 2 ① 使目的基因穩(wěn)定存在并能遺傳下去，使目的基因表達(dá)及能發(fā)揮作用 RNA聚合酶 T4DNA連接酶 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 TDNA 抗原—抗體雜交

【解析】試題分析：據(jù)圖分析，魚的抗凍蛋白基因（目的基因）上具有三種限制酶切割位點(diǎn)，PstⅠ酶的切割位點(diǎn)存在于目的基因的兩側(cè)，SmaⅠ酶的切割位點(diǎn)存在于目的基因的左側(cè)，而AluⅠ酶的切割位點(diǎn)存在于目的基因的中央，因此不宜選用AluⅠ酶；質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四種限制酶切割位點(diǎn)，因此應(yīng)該選擇PstI、SmaI分別切割目的基因和質(zhì)粒；圖中①～④分別表示：基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、脫分化、再分化。

（1）根據(jù)以上分析已知，在此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用限制性核酸內(nèi)切酶PstI、SmaI分別對(duì)魚抗凍蛋白基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，切割后目的基因所在的DNA產(chǎn)生4個(gè)（種）DNA片段、質(zhì)粒產(chǎn)生2個(gè)（種）DNA片段。

（2）基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，即圖中的①步驟，目的是使目的基因穩(wěn)定存在并能遺傳下去，使目的基因表達(dá)及能發(fā)揮作用；基因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)；T4DNA連接酶可以連接平末端。

（3）將目的基因?qū)�入番茄�?xì)胞等植物細(xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，利用運(yùn)載體Ti質(zhì)粒中含有T-DNA，可以將目的基因整合到宿主細(xì)胞的染色體上。

（4）番茄植株細(xì)胞中魚抗凍蛋白基因表達(dá)的產(chǎn)物是抗凍蛋白，可以利用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。