Question

【題目】如圖所示為培育轉(zhuǎn)AFPs基因（抗凍基因）甜菜的示意圖，外源DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示酶切位點，請回答下列問題：

（1）圖中①過程得到的A中有一些特殊的DNA片段，比如目的基因、標記基因和啟動子等，其中啟動子的作用是______________。對圖中質(zhì)粒和外源DNA進行切割時，所用的限制酶是_________。

（2）圖中的質(zhì)粒A還應(yīng)含有T—DNA，T-DNA的作用是_____________。

（3）圖中②過程需用鈣離子處理農(nóng)桿菌，目的是_________________。

（4）經(jīng)④和⑤過程得到轉(zhuǎn)AFPs基因甜菜幼苗的原理是________________。

（5）若要獲得抗凍能力更強的抗凍基因，可以對AFPs基因進行改造，最終得到相應(yīng)的蛋白質(zhì)，該過程需用到_________工程，該工程的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→________→找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）。

Answer 1

【答案】 RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位（或“驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA”） BamH Ⅰ和Hind Ⅲ或EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ 攜帶目的基因進入甜菜細胞并整合到甜菜細胞的染色體DNA上 使農(nóng)桿菌處于感受態(tài)(或“使農(nóng)桿菌獲得從外界吸收DNA的能力”） 植物細胞的全能性 蛋白質(zhì) 推測應(yīng)有的氨基酸序列

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合的形式綜合考查學(xué)生對基因工程、植物組織培養(yǎng)、蛋白質(zhì)工程的知識的識記和理解能力。解答本題需熟記并理解基因工程的基本操作程序、植物組織培養(yǎng)的過程及其原理、蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)和基本途徑并形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)圖示中限制酶切割位點的位置等信息并結(jié)合問題情境進行相關(guān)問題的解答。

(1)圖中①過程是基因表達載體的構(gòu)建。A為構(gòu)建的基因表達載體，其中的啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，可驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。圖中目的基因左側(cè)含有BamHⅠ和EcoRⅠ的酶切位點，右側(cè)含有Hind Ⅲ的酶切位點，這三個酶切位點也存在于質(zhì)粒上，因此對圖中質(zhì)粒和外源DNA進行切割時，所用的限制酶是BamHⅠ和Hind Ⅲ或EcoRⅠ和HindⅢ。

(2)T-DNA的作用是：攜帶目的基因進入甜菜細胞并整合到甜菜細胞的染色體DNA上。

(3)圖中②過程是將目的基因?qū)�入農(nóng)桿菌。用鈣離子處理農(nóng)桿菌的目的是：使農(nóng)桿菌處于感受態(tài)(或“使農(nóng)桿菌獲得從外界吸收DNA的能力”）。

(4) ④和⑤過程分別是植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化和再分化。植物組織培養(yǎng)的原理是：植物細胞的全能性。

(5)若要獲得抗凍能力更強的抗凍基因，可以借助蛋白質(zhì)工程對AFPs基因進行改造，最終得到相應(yīng)的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）。