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（左圖），擬將其與質粒（右圖）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，需要把目的基因片段插入表達載體的____之間。

（2）若獲得的轉基因植株（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____。

（3）若要使目的基因在受體細胞中表達，需要通過質粒載體而不能直接將目的基因導入受體細胞，原因是____、________（答出兩點即可）。

（4）抗凍基因C的遺傳特性能在菊花體內維持和表達的關鍵是____。

（5）科研工作者可以利用PCR技術獲得更多的抗凍基因C，那么利用PCR技術獲取目的基因的前提是____。

（6）菊花與提供抗凍基因的生物差異很大，但卻通過基因重組后，菊花能夠合成抗凍蛋 白，這是因為____。

Answer 1

【答案】限制性核酸內切酶和DNA連接酶（或限制酶和DNA連接酶） 啟動子、終止子（沒寫全不得分） 目的基因的轉錄（或翻譯異常） 目的基因無復制原點 目的基因無表達所需啟動子 目的基因插入到了菊花細胞的染色體DNA上 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 菊花和該生物共用一套遺傳密碼

【解析】

1、基因工程的基本工具：限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶、運載體。
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、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因

①啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結合位點，能控制著轉錄的開始；
②終止子在基因的尾端，它控制著轉錄的結束；
③標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

（1）構建重組質粒時需要用限制酶切割質粒和目的基因，然后用DNA連接酶將目的基因和質粒連接在一起。啟動子位于基因的首端，它是RNA聚合酶結合和識別的部位，有了它才能啟動基因轉錄，終止子是轉錄終止的位點，所以為使抗凍基因C在菊花細胞中高效表達，需要把目的基因片段插入表達載體的啟動子、終止子之間。
（2）若獲得的轉基因植株（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，說明目的基因沒有正常表達，則其可能的原因是目的基因的轉錄或翻譯異常。
（3）由于目的基因無復制原點，無表達所需啟動子，所以若要使目的基因在受體細胞中表達，需要通過質粒載體而不能直接將目的基因導入受體細胞。
（4）抗凍基因C的遺傳特性能在菊花體內維持和表達的關鍵是目的基因插入到了菊花細胞的染色體DNA上。
（5）利用PCR技術獲取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列。

（6）因為菊花和提供抗凍基因的生物共用一套遺傳密碼，所以抗凍基因能在菊花中合成抗凍蛋白。