Question

【題目】科學家將魚抗凍蛋白基因轉入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相對寒冷的環境中生長．質粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四種限制性核酸內切酶切割位點，如圖是轉基因抗凍番茄培育過程的示意圖（ampt為抗氨芐青霉素基因），其中①∽④是轉基因抗凍番茄培育過程中的相關步驟，Ⅰ、Ⅱ表示相關結構或細胞．請據圖作答：
（1）在構建重組DNA時，可用一種或多種限制性核酸內切酶進行切割，為了避免目的基因和載體在酶切后產生的末端發生任意連接，在此實驗中應該選用限制性核酸內切酶分別對、進行切割，切割后產生的DNA片段分別為、種．
（2）培養基中的氨芐青霉素會抑制番茄愈傷組織細胞的生長，要利用該培養基篩選已導入魚的抗凍蛋白基因的番茄細胞，應使I重組DNA中含有作為標記基因．
（3）研究人員通常采用法將魚抗凍蛋白基因導入番茄細胞內．

Answer 1

【答案】
（1）PstI；SmaI；含魚抗凍蛋白基因的DNA；質粒；4，2
（2）抗氨芐青霉素基因
（3）農桿菌轉化
【解析】解：（1）在構建基因表達載體中，如果目的基因和載體用同一種限制酶切割，獲得的黏性末端相同，將會發生自身環化現象，故應選用不同的限制酶分別對目的基因和載體切割，以獲得不同的黏性末端，故應選用PstⅠ和SmaⅠ對含魚抗凍蛋白基因的DNA、質粒進行切割，PstⅠ和SmaⅠ在魚抗凍蛋白基因的DNA上共有3個酶切位點，切割后產生4個DNA片段，而環狀質粒上有兩個酶切位點，切割后產生2個DNA片段．（2）能在含氨芐青霉素的培養基中細胞具有抗氨芐青霉素基因，故基因表達載體Ⅰ中應含有抗氨芐青霉素基因作為標記基因．（3）將目的基因導入植物細胞的方法是農桿菌轉化法． 故答案為：（1）PstI，SmaI 含魚抗凍蛋白基因的DNA、質粒 4，2（2）抗氨芐青霉素基因（3）農桿菌轉化
分析圖解：魚的抗凍蛋白基因上具有三種限制酶切割位點，PstⅠ酶的切割位點存在于目的基因的兩側，SmaⅠ酶的切割位點存在于目的基因的左側，而AluⅠ酶的切割位點存在于目的基因的中央，因此不宜選用AluⅠ酶．質粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四種限制酶切割位點，在選擇限制酶時一般選擇同種限制酶，以便形成相同的黏性末端．圖中①～④分別表示：基因表達載體的構建、目的基因導入受體細胞、脫分化、再分化．