Question

【题目】如图所示为培育转AFPs基因（抗冻基因）甜菜的示意图，外源DNA和质粒上的箭头表示酶切位点，请回答下列问题：

（1）图中①过程得到的A中有一些特殊的DNA片段，比如目的基因、标记基因和启动子等，其中启动子的作用是______________。对图中质粒和外源DNA进行切割时，所用的限制酶是_________。

（2）图中的质粒A还应含有T—DNA，T-DNA的作用是_____________。

（3）图中②过程需用钙离子处理农杆菌，目的是_________________。

（4）经④和⑤过程得到转AFPs基因甜菜幼苗的原理是________________。

（5）若要获得抗冻能力更强的抗冻基因，可以对AFPs基因进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程需用到_________工程，该工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→________→找到相应的脱氧核苷酸序列（基因）。

Answer 1

【答案】 RNA聚合酶识别和结合的部位（或“驱动目的基因转录出mRNA”） BamH Ⅰ和Hind Ⅲ或EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ 携带目的基因进入甜菜细胞并整合到甜菜细胞的染色体DNA上 使农杆菌处于感受态(或“使农杆菌获得从外界吸收DNA的能力”） 植物细胞的全能性 蛋白质 推测应有的氨基酸序列

【解析】试题分析：本题以图文结合的形式综合考查学生对基因工程、植物组织培养、蛋白质工程的知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解基因工程的基本操作程序、植物组织培养的过程及其原理、蛋白质工程的实质和基本途径并形成清晰的知识网络。在此基础上，依据图示中限制酶切割位点的位置等信息并结合问题情境进行相关问题的解答。

(1)图中①过程是基因表达载体的构建。A为构建的基因表达载体，其中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动目的基因转录出mRNA。图中目的基因左侧含有BamHⅠ和EcoRⅠ的酶切位点，右侧含有Hind Ⅲ的酶切位点，这三个酶切位点也存在于质粒上，因此对图中质粒和外源DNA进行切割时，所用的限制酶是BamHⅠ和Hind Ⅲ或EcoRⅠ和HindⅢ。

(2)T-DNA的作用是：携带目的基因进入甜菜细胞并整合到甜菜细胞的染色体DNA上。

(3)图中②过程是将目的基因导入农杆菌。用钙离子处理农杆菌的目的是：使农杆菌处于感受态(或“使农杆菌获得从外界吸收DNA的能力”）。

(4) ④和⑤过程分别是植物组织培养过程中的脱分化和再分化。植物组织培养的原理是：植物细胞的全能性。

(5)若要获得抗冻能力更强的抗冻基因，可以借助蛋白质工程对AFPs基因进行改造，最终得到相应的蛋白质。蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列（基因）。