Question

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄植株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、Alul 等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（amp^r 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：
（l）基因工程的核心是

 

．
（2）构建基因表达载体时，可用一种或多种限制酶进行切割．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，在此实例中，应该选用

 

酶，分别对目的基因和质粒进行切割，切割后产生的DNA 片段分别为

 

种和

 

 种．
（3）要筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应首先选择含

 

的培养基中筛选番茄组织细胞．
（4）研究人员通常采用

 

法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内．
（5）基因工程操作中的第四步是目的基因的检测与鉴定，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质通常采用

 

技术，．采用

 

 方法在个体生物学水平上检测目的基因是否表达．
（6）图中③④分别指的是

 

、

 

，欲获得人工种子应培养到

 

阶段．将II细胞培养成完整植物体所用技术的理论基础是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,植物培养的条件及过程

专题：

分析：据图分析，①表示基因表达载体的构建，②表示将目的基因导入受体细胞，③表示脱分化，④表示再分化．应该选用PstⅠ、SmaⅠ限制酶，分别对鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割．切割下来的鱼抗冻蛋白基因左侧是SmaI的切口，右侧是PstI的切口，粘性末端不同，这样切出的目的基因（鱼抗冻蛋白基因）不会发生自生环化现象，质粒的处理同上．

解答： 解：（1）基因表达载体的构建是基因工程的核心．
（2）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．
（3）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．
（4）将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法．
（5）检测目的基因是否翻译通常采用抗原-抗体杂交技术，采用低温培养方法在个体生物学水平上检测目的基因是否表达．
（6）图中③④分别指脱分化和再分化；欲获得人工种子应培养到胚状体阶段，植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性．
 故答案为：
（1）基因表达载体的构建
（2）PstⅠ、SmaⅠ4、2 
（3）抗氨苄青霉素基因（ampr）　
（4）农杆菌转化
（5）抗原-抗体杂交   低温培养
（6）脱分化、再分化  胚状体   植物细胞的全能性

点评：本题考查基因工程、细胞工程的相关知识，相对综合，可以通过理解记忆的方法平时加以训练．