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（圖1），擬將其與質粒（圖2）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） 若想了解C基因是否整合到菊花染色體上，檢測方法是采用_________________技術。

（3）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__________________________。

（4）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）。

（5）借助農桿菌將重組質粒導入菊花細胞，在該過程中需添加酚類物質，目的是____________。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____________。

（6）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___________________________________。

Answer 1

【答案】 限制性核酸內切酶和DNA連接酶(或答：限制酶和 DNA連接酶 ） 啟動子、終止子 DNA分子雜交技術 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 吸引農桿菌感染菊花細胞 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

【解析】【試題分析】

本題以培育轉基因抗凍菊花為載體考查了基因工程的相關知識。考生需要理解和掌握基因工程的操作程序和原理，根據題意梳理相關知識，對各小題進行分析作答。

（1）構建重組質粒時需要用到的工具酶為限制性核酸內切酶和DNA連接酶。用限制性核酸內切酶EcoRI處理目的基因和質粒，可以使目的基因兩側和質粒產生相同的黏性末端，再用DNA連接酶把切口連起來就能構建成重組質粒；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，其中啟動子的功能是啟動目的基因的轉錄過程，終止子的功能是終止目的基因的轉錄過程。

（2）檢測目的基因是否整合到受體細胞的染色體上，可采用DNA分子雜交技術。

（3）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）而抗凍能力沒有提高，根據中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉錄或翻譯異常。

（4）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，原因是目的基因無復制原點、目的基因無表達所需啟動子。

（5）將基因表達載體導入植物（菊花）細胞常用的方法是農桿菌轉化法，在該過程中需添加酚類物質，目的是吸引農桿菌感染菊花細胞；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，可隨染色體DNA的復制而復制。

（6）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，以便根據這一序列合成引物。