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，可以在相對寒冷的環(huán)境中生長。質(zhì)粒上有Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、Hind Ⅲ、Alu Ⅰ等四種限制性核酸內(nèi)切酶切割位點，下圖是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的示意圖(ampr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。請據(jù)圖作答：

（1）在構(gòu)建重組DNA時，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，在此實驗中應(yīng)該選用限制性核酸內(nèi)切酶分別對、進(jìn)行切割，切割后產(chǎn)生的DNA片段分別為、種。
（2）培養(yǎng)基中的氨芐青霉素會抑制番茄愈傷組織細(xì)胞的生長，要利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入魚的抗凍蛋白基因的番茄細(xì)胞，應(yīng)使Ⅰ重組DNA中含有作為標(biāo)記基因。
（3）研究人員通常采用法將魚抗凍蛋白基因?qū)�入番茄�?xì)胞內(nèi)。

Answer 1

【答案】
（1）PstI、SmaI,含魚抗凍蛋白基因的DNA,質(zhì)粒,4,2
（2）抗氨芐青霉素基因
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
【解析】解： （1）在構(gòu)建基因表達(dá)載體中，如果目的基因和載體用同一種限制酶切割，獲得的黏性末端相同，將會發(fā)生自身環(huán)化現(xiàn)象，故應(yīng)選用不同的限制酶分別對目的基因和載體切割，以獲得不同的黏性末端，故應(yīng)選用PstⅠ和SmaⅠ對含魚抗凍蛋白基因的DNA、質(zhì)粒進(jìn)行切割，PstⅠ和SmaⅠ在魚抗凍蛋白基因的DNA上共有3個酶切位點，切割后產(chǎn)生4個DNA片段，而環(huán)狀質(zhì)粒上有兩個酶切位點，切割后產(chǎn)生2個DNA片段。（2）能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中細(xì)胞具有抗氨芐青霉素基因，故基因表達(dá)載體Ⅰ中應(yīng)含有抗氨芐青霉素基因作為標(biāo)記基因。（3）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。

（1）分析題圖，魚的抗凍蛋白基因上，Pst Ⅰ酶的切割點在目的基因的兩側(cè)，Sma Ⅰ酶的切割點在目的基因的左側(cè)，而Alu Ⅰ酶的切割點在目的基因的中間，因此，只能用Pst Ⅰ酶和Sma Ⅰ酶。
（2）操作的基本步驟：提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定。
植物組織培養(yǎng)的過程：

據(jù)此可知圖中①表示表達(dá)載體的構(gòu)建，②表示目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，③表示脫分化，④表示再分化。
（3）常用的轉(zhuǎn)化方法：
①植物：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法。
②動物：顯微注射技術(shù)。
③微生物：感受態(tài)細(xì)胞法。