Question

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长．质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr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，可用一种或者多种限制酶进行切割．为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶

 

分别对

 

进行切割，切割后产生的DNA片段分别为

 

种．
（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有

 

作为标记基因．
（3）研究人员通常采用

 

法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内．通常采用

 

方法，在个体水平检测目的基因是否表达．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析题图：图示表示抗冻番茄的培育过程，其中①表示基因表达载体的构建过程；②表示将目的基因导入受体细胞；③表示脱分化过程；④表示再分化过程．

解答： 解：（1）含目的基因的外源DNA分子上有PstⅠ、SmaⅠ、AluⅠ三种限制酶切割位点，但用AluⅠ切割会破坏目的基因，单独用PstⅠ切割会导致目的基因或质粒自身环化，也会导致目的基因和载体的黏性末端发生任意连接，因此为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ分别对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割；用限制酶PstⅠ、SmaⅠ切割含目的基因的外源DNA分子后会产生4种DNA片段，而用限制酶PstⅠ、SmaⅠ切割质粒后会产生2种DNA片段．
（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有抗氨苄青霉素基因作为标记基因．
（3）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；在个体水平检测鱼抗冻蛋白基因是否表达，通常采用将植物在寒冷的环境中培养方法．
故答案为：
（1）PstⅠ、SmaⅠ含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒    4、2
（2）抗氨苄青霉素基因
（3）农杆菌转化    将植物在寒冷的环境中培养

点评：本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤，能准确判断图中各过程的含义，再结合图中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．