Question

【題目】為了提高菊花抗凍能力，研究者從其他生物中克隆出抗凍基因C（圖1），擬將其與質(zhì)粒（圖2）重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。

回答下列問題：

（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要用到的工具酶為______________。為使抗凍基因C在菊花細(xì)胞中高效表達(dá)，依據(jù)圖2需要把目的基因片段插入表達(dá)載體的________________和_______________之間。

（2）若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒作為載體而不能直接將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，原因是___________（答出一點(diǎn)即可）。若想了解抗凍基因C是否整合到菊花染色體上，檢測(cè)方法是采用_____________技術(shù)。

（3）科研工作者可以利用_____________獲得更多的抗凍基因C，借助農(nóng)桿菌將重組質(zhì)粒導(dǎo)入菊花細(xì)胞，在該過程中需添加酚類物質(zhì)，目的是___________。

（4）若想獲得完整的轉(zhuǎn)基因植株。還需借助_____________技術(shù)。假如獲得的轉(zhuǎn)基因植株（抗凍基因C已經(jīng)整合到菊花的基因組中）抗凍能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是___________。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶（限制酶和DNA連接酶） 啟動(dòng)子a 終止子a 目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)（目的基因無(wú)表達(dá)所需的啟動(dòng)子等接近答案的酌情給分） DNA分子雜交技術(shù) PCR技術(shù) 吸引農(nóng)桿菌感染菊花細(xì)胞 植物組織培養(yǎng) 目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常

【解析】

1、基因工程的基本工具：分子手術(shù)刀”--限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、“分子縫合針”--DNA連接酶、“分子運(yùn)輸車”--載體。

2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的獲取，②基因表達(dá)載體的構(gòu)建，③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，④目的基因的檢測(cè)與鑒定。

3、標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。常用的標(biāo)記基因是抗生素抗性基因。

4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)

（1）首先要檢測(cè) 轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子雜交技術(shù)。

（2）其次還要檢測(cè) 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與 mRNA雜交。

（3）最后檢測(cè) 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取 蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的 抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交。

（4）有時(shí)還需進(jìn)行 個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如 轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。

（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要用到的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶（限制酶和DNA連接酶）；構(gòu)建該重組質(zhì)粒時(shí)只能采用限制酶EcoRⅠ，所以目的基因插入表達(dá)載體的啟動(dòng)子a和終止子a之間。

（2）由于目的基因缺乏無(wú)復(fù)制原點(diǎn)，所以不能直接將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；檢測(cè)目的基因是否整合到菊花染色體上，可以采用DNA分子雜交技術(shù)。

（3）對(duì)目的基因的擴(kuò)增采用PCR技術(shù)；由于酚類物質(zhì)吸引農(nóng)桿菌感染菊花細(xì)胞，所以可以借助農(nóng)桿菌將重組質(zhì)粒導(dǎo)入菊花細(xì)胞，需添加酚類物質(zhì)。

（4）將植物細(xì)胞培育成植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。假如獲得的轉(zhuǎn)基因植株（抗凍基因C已經(jīng)整合到菊花的基因組中）抗凍能力沒有提高，可能是目的基因沒有表達(dá)（目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常）。