Question

1．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．下图一是转基因抗冻番茄培育过程的示意图，图二为质粒限制酶酶切图谱．鱼的抗冻蛋白基因不含图中限制酶识别序列，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）获取鱼的抗冻蛋白基因途径主要有从细胞中分离和化学方法人工合成．为在番茄中获得抗冻蛋白须将抗冻蛋白基因连接在质粒的启动子后面．图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的脱分化、再分化过程．
（2）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割．限制酶的特点识别特定的DNA序列并在特定位点切割．在此实验中，应该选用限制酶NdeⅠ酶或BamHⅠ酶或NdeⅠ和BamHⅠ两种酶切割．
（3）要利用培养基筛选出已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有抗氨苄青霉素基因（Ampr）作为标记基因．
（4）研究人员通常采用农杆菌转化（或基因枪法等）法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内．通常采用抗原-抗体技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质．

Answer 1

分析 分析图一：①表示基因表达载体的构建过程；②表示将目的基因导入受体细胞；③表示脱分化过程；④表示再分化过程．
分析图二：图二表示质粒结构示意图．

解答 解：（1）获取目的基因的途径有从体细胞中分离、化学方法人工合成．基因表达载体包括启动子、标记基因、目的基因和终止子等部分，为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的启动子之后．图中③表示脱分化过程，④表示再分化过程．
（2）限制酶能识别特定的DNA序列并在特定位点切割．图中质粒中含有多种限制酶识别序列和切割位点，但用限制酶HindⅢ切割会破坏启动子，用限制酶EcoRⅠ切割会破坏终止子，用限制酶KpnⅠ切割会破坏复制原点，用限制酶XbaⅠ切割会去除终止子，用XhoⅠ和其他酶切割会去除启动子，因此应该选用限制酶NdeⅠ、BamHⅠ切割．
（3）由图可知，标记基因是抗氨苄青霉素基因（Ampr）．
（4）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法（或基因枪法等）．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抗原-抗体杂交技术．
故答案为：
（1）从细胞中分离和化学方法人工合成    启动子    脱分化、再分化
（2）识别特定的DNA序列并在特定位点切割     NdeⅠ酶或BamHⅠ酶或NdeⅠ和BamHⅠ两种酶
（3）抗氨苄青霉素基因（Ampr）
（4）农杆菌转化（或基因枪法等）   抗原-抗体

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题．