Question

【題目】為了提高菊花抗凍能力，研究者從其他生物中克隆出抗凍基因C（圖1），擬將其與質粒（圖2）重組，再借助農桿菌導入菊花中。

回答下列問題：

（1）構建重組質粒時需要用到的工具酶為______________。為使抗凍基因C在菊花細胞中高效表達，依據圖2需要把目的基因片段插入表達載體的________________和_______________之間。

（2）若要使目的基因在受體細胞中表達，需要通過質粒作為載體而不能直接將目的基因導入受體細胞，原因是___________（答出一點即可）。若想了解抗凍基因C是否整合到菊花染色體上，檢測方法是采用_____________技術。

（3）科研工作者可以利用_____________獲得更多的抗凍基因C，借助農桿菌將重組質粒導入菊花細胞，在該過程中需添加酚類物質，目的是___________。

（4）若想獲得完整的轉基因植株。還需借助_____________技術。假如獲得的轉基因植株（抗凍基因C已經整合到菊花的基因組中）抗凍能力沒有提高，根據中心法則分析，其可能的原因是___________。

Answer 1

【答案】限制性核酸內切酶和DNA連接酶（限制酶和DNA連接酶） 啟動子a 終止子a 目的基因無復制原點（目的基因無表達所需的啟動子等接近答案的酌情給分） DNA分子雜交技術 PCR技術 吸引農桿菌感染菊花細胞 植物組織培養 目的基因的轉錄或翻譯異常

【解析】

1、基因工程的基本工具：分子手術刀”--限制性核酸內切酶（限制酶）、“分子縫合針”--DNA連接酶、“分子運輸車”--載體。

2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的獲取，②基因表達載體的構建，③將目的基因導入受體細胞，④目的基因的檢測與鑒定。

3、標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素抗性基因。

4、目的基因的檢測和表達

（1）首先要檢測 轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子雜交技術。

（2）其次還要檢測 目的基因是否轉錄出了mRNA，方法是采用用標記的目的基因作探針與 mRNA雜交。

（3）最后檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質，方法是從轉基因生物中提取 蛋白質，用相應的 抗體進行抗原-抗體雜交。

（4）有時還需進行 個體生物學水平的鑒定。如 轉基因抗蟲植物是否出現抗蟲性狀。

（1）構建重組質粒時需要用到的工具酶為限制性核酸內切酶和DNA連接酶（限制酶和DNA連接酶）；構建該重組質粒時只能采用限制酶EcoRⅠ，所以目的基因插入表達載體的啟動子a和終止子a之間。

（2）由于目的基因缺乏無復制原點，所以不能直接將目的基因導入受體細胞；檢測目的基因是否整合到菊花染色體上，可以采用DNA分子雜交技術。

（3）對目的基因的擴增采用PCR技術；由于酚類物質吸引農桿菌感染菊花細胞，所以可以借助農桿菌將重組質粒導入菊花細胞，需添加酚類物質。

（4）將植物細胞培育成植株，需要采用植物組織培養技術。假如獲得的轉基因植株（抗凍基因C已經整合到菊花的基因組中）抗凍能力沒有提高，可能是目的基因沒有表達（目的基因的轉錄或翻譯異常）。