Question

【題目】本題包含Ⅰ和Ⅱ兩部分

Ⅰ．用生物技術獲得生物新品種的過程，據圖回答：

（1）上圖中采用的目的基因獲取方法是__________技術。

（2）在培養轉基因綿羊的過程中常用的受體細胞是_________，目的基因導入的方法是_________________。其中在動物細胞培養過程中，需讓培養液中含有一定量的CO2，其主要作用是_______________________。

（3）在抗蟲棉的培育過程，其中④過程常用的方法是___________________，要確定目的基因（抗蟲基因）導入受體細胞后，是否能穩定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定工作，請寫出在個體生物學水平上的鑒定具體方法是：________________________________________________。

Ⅱ．魚抗凍蛋白基因轉入番茄，使番茄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PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四種限制酶切割位點，圖是轉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：

（1）在構建基因表達載體時，可用一種或者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__________限制酶，分別對__________________進行切割。

（2）培養基中的氨芐青霉素會抑制番茄愈傷組織細胞的生長，要利用該培養基篩選已導入含魚的抗凍蛋白基因的番茄細胞，應使基因表達載體Ⅰ中含有____________作為標記基因。

（3）研究人員通常采用______________________技術，在分子水平檢測目的基因是否翻譯形成了相應的蛋白質。

Answer 1

【答案】PCR 受精卵 顯微注射法 維持培養液的pH 農桿菌轉化法 讓害蟲吞食轉基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定性狀 PstⅠ、SmaⅠ 含魚抗凍蛋白基因的DNA和質粒 抗氨芐青霉素基因 抗原—抗體雜交

【解析】

1、根據題意和圖示分析可知：圖中①→②表示PCR擴增DNA的過程；將目的基因a導入綿羊受體細胞后，可以利用早期胚胎培養和胚胎移植等技術培育形成轉基因綿羊；另一個途徑是將目的基因b與質粒重組形成重組質粒，然后一般利用農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞，最后植物組織培養技術將受體細胞培養成抗蟲棉轉基因植株。
2、結合題意分析圖解：魚的抗凍蛋白基因上具有三種限制酶切割位點，PstⅠ酶的切割位點存在于目的基因的兩側，SmaⅠ酶的切割位點存在于目的基因的左側，而AluⅠ酶的切割位點存在于目的基因的中央，因此不宜選用AluⅠ酶。質粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四種限制酶切割位點，在選擇限制酶時一般選擇同種限制酶，以便形成相同的黏性末端。

Ⅰ、（1）根據分析可知，上圖中采用的目的基因獲取方法是PCR技術。
（2）由于受精卵具有全能性，可使外源基因在相應組織表達，因此通常要將外源基因轉入動物的受精卵中，目的基因導入綿羊受體細胞常用的方法是顯微注射法。其中在動物細胞培養過程中，需讓培養液中含有一定量的CO2，其主要作用是維持培養液的pH值。
（3）在抗蟲棉的培育過程，目的基因導入植物細胞中常用農桿菌轉化法，要確定目的基因（抗蟲基因）導入受體細胞后，是否能穩定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定工作，在個體生物學水平上的鑒定可以讓害蟲吞食轉基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定性狀。
II、（1）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。
（2）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。
（3）在分子水平檢測目的基因是否翻譯通常采用抗原-抗體雜交技術。