Question

【题目】如图表示转基因抗冻番茄的培育过程，含抗冻基因的DNA片段和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。回答下列问题：

(1)图中构建重组质粒时，不能使用AluⅠ切割，原因是__________;为了避免目的基因和载体经酶切后产生的末端发生任意连接，应该选用____对含鱼抗冻蛋白质基因的DNA片段和质粒进行切割。

(2)M抗生素抗性基因在Ⅰ中又称为___基因。①过程所用的DNA连接酶作用的化学键是___。

(3)常采用农杆菌转化法将抗冻蛋白基因导入番茄细胞。将含有抗冻蛋白基因的重组质粒转入农杆菌时，常用Ca2+处理农杆菌，其目的是______。用农杆菌感染番茄叶肉细胞时，应优先选用番茄受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共同培养，选用受伤叶片的理由是__________。

(4)图中得到的胚状体经过人工薄膜包装可以制造出人工种子。与天然种子相比，人工种子具有的优点有______________(答出两点)。若从个体水平检测获得的转基因番茄植株有无抗严寒能力，可以采用的方法是____。

Answer 1

【答案】AluⅠ会破坏抗冻蛋白基因 PstⅠ、SmaⅠ 标记 磷酸二酯键 使农杆菌成为感受态细胞(使农杆菌能吸收周围环境中的DNA分子) 受伤叶片伤口处的细胞会分泌大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞 可以保持亲本的遗传特性、生产不受季节或气候的限制、生产所用时间短等 将转基因番茄植株栽种在寒冷环境(低温环境)中

【解析】

题目考查基因工程操作的基本程序和植物细胞工程的有关知识，以考查对基本知识的识记和理解分析能力。

(1)由于题图中抗冻蛋白基因内部有AluⅠ的切割位点，用AluⅠ切割会破坏目的基因，故不能用AluⅠ切割含目的基因的DNA片段。在构建重组质粒时，如果含目的基因的DNA片段和载体用同一种限制酶切割，获得的末端相同，将会发生自身环化现象，应选用不同的限制酶对含目的基因的DNA片段和载体切割，以获得不同的末端，故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA片段、质粒进行切割。

(2)重组质粒上的抗性基因也称为标记基因。①过程所用的DNA连接酶的作用是恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(3)用Ca2+处理农杆菌，可使其成为感受态细胞，以便吸收周围环境中的DNA分子。当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类物质，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA上。可根据农杆菌的这种特点将目的基因导入受体细胞中。

(4)胚状体是经植物组织培养获得的，植物组织培养可以保持优良品种的遗传特性。天然种子的生产会受到季节、气候和地域的限制，人工种子可以克服这些缺陷，生物需要生长数年后才能结出种子，而人工种子的生产只需要较短的时间即可完成。若以个体水平检测获得的转基因番茄植株有无抗严寒能力，可将转基因番茄植株栽种在寒冷环境中或低温环境中，若该植株能正常生长，说明其具有抗严寒能力