Question

科學家將魚抗凍蛋白基因轉入番茄，使番茄植株的耐寒能力大大提高，可以在相對寒冷的環境中生長．質粒上有Pst I、Sma I、Hind III、Alul 等四種限制酶切割位點，下圖是轉基因抗凍番茄培育過程的示意圖（amp^r 為抗氨芐青霉素基因），其中①-④是轉基因抗凍番茄培育過程中的相關步驟，I、II 表示相關結構或細胞．請據圖作答：
（l）基因工程的核心是

 

．
（2）構建基因表達載體時，可用一種或多種限制酶進行切割．為了避免目的基因和載體在酶切后產生的末端發生任意連接，在此實例中，應該選用

 

酶，分別對目的基因和質粒進行切割，切割后產生的DNA 片段分別為

 

種和

 

 種．
（3）要篩選已導入含魚的抗凍蛋白基因的番茄細胞，應首先選擇含

 

的培養基中篩選番茄組織細胞．
（4）研究人員通常采用

 

法將魚抗凍蛋白基因導入番茄細胞內．
（5）基因工程操作中的第四步是目的基因的檢測與鑒定，在分子水平檢測目的基因是否翻譯形成了相應的蛋白質通常采用

 

技術，．采用

 

 方法在個體生物學水平上檢測目的基因是否表達．
（6）圖中③④分別指的是

 

、

 

，欲獲得人工種子應培養到

 

階段．將II細胞培養成完整植物體所用技術的理論基礎是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術,植物培養的條件及過程

專題：

分析：據圖分析，①表示基因表達載體的構建，②表示將目的基因導入受體細胞，③表示脫分化，④表示再分化．應該選用PstⅠ、SmaⅠ限制酶，分別對魚抗凍蛋白基因的DNA、質粒進行切割．切割下來的魚抗凍蛋白基因左側是SmaI的切口，右側是PstI的切口，粘性末端不同，這樣切出的目的基因（魚抗凍蛋白基因）不會發生自生環化現象，質粒的處理同上．

解答： 解：（1）基因表達載體的構建是基因工程的核心．
（2）在構建基因表達載體中，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，將會發生自身環化現象，故應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，故應選用PstⅠ和SmaⅠ對含魚抗凍蛋白基因的DNA、質粒進行切割，PstⅠ和SmaⅠ在魚抗凍蛋白基因的DNA上共有3個酶切位點，切割后產生4個DNA片段，而環狀質粒上有兩個酶切位點，切割后產生2個DNA片段．
（3）能在含氨芐青霉素的培養基中細胞具有抗氨芐青霉素基因，故基因表達載體Ⅰ中應含有抗氨芐青霉素基因作為標記基因．
（4）將目的基因導入植物細胞的方法是農桿菌轉化法．
（5）檢測目的基因是否翻譯通常采用抗原-抗體雜交技術，采用低溫培養方法在個體生物學水平上檢測目的基因是否表達．
（6）圖中③④分別指脫分化和再分化；欲獲得人工種子應培養到胚狀體階段，植物組織培養的理論基礎是植物細胞的全能性．
 故答案為：
（1）基因表達載體的構建
（2）PstⅠ、SmaⅠ4、2 
（3）抗氨芐青霉素基因（ampr）　
（4）農桿菌轉化
（5）抗原-抗體雜交   低溫培養
（6）脫分化、再分化  胚狀體   植物細胞的全能性

點評：本題考查基因工程、細胞工程的相關知識，相對綜合，可以通過理解記憶的方法平時加以訓練．