Question

【题目】北极比目鱼中有抗冻基因，下图是利用比目鱼培育转基因抗冻番茄植株过程的示意图，请回答：

（1）本实验获得目的基因的途径是：以目的基因的mRNA为模板，在__________的催化下合成互补的单链DNA，然后在__________的催化下合成双链DNA，从而获得所需基因。过程②中需要使用DNA连接酶，常见的有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，与E·coliDNA连接酶相比，T4DNA连接酶特点是__________。

（2）为使过程①获取的目的基因在番茄细胞中能够表达，在构建表达载体时，需在目的基因的两端加入__________。将重组质粒导入农杆菌，并通过农杆菌的转化作用，可以将目的基因导入番茄体细胞中染色体的DNA上，其原理是____________________。

（3）要确认抗冻基因是否在转基因番茄植株中正确表达，应检测转基因番茄植株中的基因的________是否呈阳性。

Answer 1

【答案】 逆转录酶 DNA聚合酶 既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接平末端 启动子、终止子 目的基因随农杆菌中Ti质粒上的T-DNA转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上 表达产物

【解析】【试题分析】本题主要考查基因工程的有关知识。主要有以下几个知识点：两种DNA连接酶的特点；基因表达载体主要包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等；农杆菌转化法是利用农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上的原理导入目的基因；目的基因的检测与鉴定，进行分子的检测分为三步：DNA-DNA杂交、DNA-RNA杂交和抗原-抗体杂交，在个体水平上进行接种或抗性程度的实验，以鉴定植物的抗性。

（1）据图显示，是以比目鱼的抗冻基因的mRNA为模板，在逆转录酶的催化下合成互补的单链DNA，然后在DNA聚合酶的催化下合成双链DNA，从而获得抗冻基因；过程②中需要使用DNA连接酶，常见的有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，E·coliDNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，T4DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接平末端；

（2）为使过程①获取的目的基因在番茄细胞中能够表达，在构建表达载体时，需要在目的基因两侧插入启动子和终止子，还需要有标记基因；将重组质粒导入农杆菌，农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上，根据这个特点，将重组质粒插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以将抗冻基因导入番茄体细胞中染色体的DNA上；

（3）要确认抗冻基因是否在转基因番茄植株中正确表达，应检测转基因番茄植株中的抗冻基因是否翻译成蛋白质，检测的方法是抗原—抗体杂交法，若有杂交带出现，即表达产物呈阳性，表明抗冻基因在转基因番茄植株中成功表达；或者在个体水平上检测，将转基因植株放在低温条件下培养，看其能否成活。