题目内容
【题目】科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、Hind Ⅲ、Alu Ⅰ等四种限制性核酸内切酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答:
(1)在构建重组DNA时,可用一种或多种限制性核酸内切酶进行切割,为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实验中应该选用限制性核酸内切酶分别对、进行切割,切割后产生的DNA片段分别为、种。
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使Ⅰ重组DNA中含有作为标记基因。
(3)研究人员通常采用法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。
【答案】
(1)PstI、SmaI,含鱼抗冻蛋白基因的DNA,质粒,4,2
(2)抗氨苄青霉素基因
(3)农杆菌转化
【解析】解: (1)在构建基因表达载体中,如果目的基因和载体用同一种限制酶切割,获得的黏性末端相同,将会发生自身环化现象,故应选用不同的限制酶分别对目的基因和载体切割,以获得不同的黏性末端,故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割,PstⅠ和SmaⅠ在鱼抗冻蛋白基因的DNA上共有3个酶切位点,切割后产生4个DNA片段,而环状质粒上有两个酶切位点,切割后产生2个DNA片段。(2)能在含氨苄青霉素的培养基中细胞具有抗氨苄青霉素基因,故基因表达载体Ⅰ中应含有抗氨苄青霉素基因作为标记基因。(3)将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法。
(1)分析题图,鱼的抗冻蛋白基因上,Pst Ⅰ酶的切割点在目的基因的两侧,Sma Ⅰ酶的切割点在目的基因的左侧,而Alu Ⅰ酶的切割点在目的基因的中间,因此,只能用Pst Ⅰ酶和Sma Ⅰ酶。
(2)操作的基本步骤:提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
植物组织培养的过程:
据此可知图中①表示表达载体的构建,②表示目的基因导入受体细胞,③表示脱分化,④表示再分化。
(3)常用的转化方法:
①植物:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。
②动物:显微注射技术。
③微生物:感受态细胞法。