Question

12．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：

（1）在构建基因表达载体时，应使用PstI 和SamI限制酶切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶使它们连接起来．重组质粒除包括目的基因、标志基因、复制原点外，还应该有启动子、终止子．
（2）限制性核酸内切酶的作用是识别特定的核苷酸序列并在特定的位点上切割，作用的化学键是磷酸二脂键．
（3）研究人员通常采用农杆菌转化法（或基因枪法）法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内．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-抗体杂交方法．
（4）利用植物组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培养成新个体，该过程利用的原理是植物细胞具有全能性，该培养过程的培养基还要添加的植物激素有生长素和细胞分裂素．

Answer 1

分析 结合题意分析图解：鱼的抗冻蛋白基因上具有三种限制酶切割位点，PstⅠ酶的切割位点存在于目的基因的两侧，SmaⅠ酶的切割位点存在于目的基因的左侧，而AluⅠ酶的切割位点存在于目的基因的中央，因此不宜选用AluⅠ酶．
质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，在选择限制酶时一般选择同种限制酶，以便形成相同的黏性末端．
其中①～④分别表示：基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、脱分化、再分化．

解答 解：（1）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，再用DNA连接酶使它们连接起来．重组质粒除包括目的基因、标志基因、复制原点外，还应该有启动子、终止子．
（2）限制性核酸内切酶的作用是识别特定的核苷酸序列并在特定的位点上切割，作用的化学键是磷酸二脂键．
（3）将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法．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-抗体杂交方法．
（4）利用植物组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培养成新个体，该过程利用的原理是植物细胞具有全能性，该培养过程的培养基还要添加的植物激素有生长素和细胞分裂素．
故答案为：
（1）PstI 和SamI    DNA连接酶    启动子    终止子（可颠倒）
（2）识别特定的核苷酸序列并在特定的位点上切割．   磷酸二脂键
（3）农杆菌转化法（或基因枪法）     抗原-抗体杂交
（4）植物组织培养     植物细胞具有全能性   细胞分裂素

点评 本题具有一定的难度，属于考纲中理解层次的要求，考查了基因工程的工具酶、目的基因导入受体细胞以及利用植物组织培养技术培养转基因植株的相关知识，解答的难点是能够根据目的基因和质粒上的切割位点选择合适的限制酶．