Question

6．在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值．如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：
（1）获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离或（用逆转录等方法进行）人工合成．
（2）①过程需要的酶有限制酶、DNA连接酶．
（3）重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有启动子、终止子和标记基因，这样才能构成一个完整的基因表达载体．
（4）如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的转化作用，使目的基因进入受体细胞C₂，并将其插入到受体细胞C₂中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣．经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用抗原-抗体杂交法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功．

Answer 1

分析 （1）获取目的基因的主要途径有从自然界已有的物种中分离和人工合成．①DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl浓度的不同而不同．当NaCl的浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低．利用这一原理，可使溶解在NaCl溶液中的DNA析出．②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的其他许多物质溶于酒精溶液．利用这一原理，可以进一步提取含杂质较少的DNA．③DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色；DNA还有遇甲基绿溶液被染成蓝绿色的特性．上述两种方法均可用于鉴定DNA的存在．
（2）①过程为基因表达载体的构建过程，需要用到限制酶，切开特定的磷酸二酯键，形成粘性末端，DNA连接酶，连接磷酸二酯键．
（3）一个完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因．
（4）农杆菌转化法利用的是农杆菌的转化作用，将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，进而使目的基因能够稳定遗传和表达．检测目的基因是否成功表达可采用抗原--抗体杂交法．

解答 解：（1）目的基因的获取可采取直接分离获得也可采用人工合成方法，人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法．              
（2）提取目的基因需限制酶，将目的基因与运载体结合需DNA连接酶，故①过程需要的酶有限制酶和DNA连接酶．           
（3）基因表达载体的构建包含：目的基因+启动子+终止子+标记基因．          
（4）将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术．
还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交．最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交．
故选答案为：
（1）（用逆转录等方法进行）人工合成
（2）限制酶　DNA连接酶
（3）启动子  终止子  标记基因
（4）转化作用　染色体  DNA 　抗原-抗体杂交

点评 本题较简单，要求学生对基因工程四个步骤中每个步骤中具体细节要进行充分的记忆．同时还要求学生学会读图、识图的能力．