Question

【題目】北極比目魚中有抗凍基因，下圖是利用比目魚培育轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株過程的示意圖，請回答：

（1）本實驗獲得目的基因的途徑是：以目的基因的mRNA為模板，在__________的催化下合成互補的單鏈DNA，然后在__________的催化下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因。過程②中需要使用DNA連接酶，常見的有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，與E·coliDNA連接酶相比，T4DNA連接酶特點是__________。

（2）為使過程①獲取的目的基因在番茄細胞中能夠表達，在構(gòu)建表達載體時，需在目的基因的兩端加入__________。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，可以將目的基因?qū)�入番茄體細胞中染色體的DNA上，其原理是____________________。

（3）要確認抗凍基因是否在轉(zhuǎn)基因番茄植株中正確表達，應(yīng)檢測轉(zhuǎn)基因番茄植株中的基因的________是否呈陽性。

Answer 1

【答案】 逆轉(zhuǎn)錄酶 DNA聚合酶 既能連接雙鏈DNA片段互補的黏性末端，又能連接平末端 啟動子、終止子 目的基因隨農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體DNA上 表達產(chǎn)物

【解析】【試題分析】本題主要考查基因工程的有關(guān)知識。主要有以下幾個知識點：兩種DNA連接酶的特點；基因表達載體主要包括啟動子、目的基因、終止子和標記基因等；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是利用農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體DNA上的原理導(dǎo)入目的基因；目的基因的檢測與鑒定，進行分子的檢測分為三步：DNA-DNA雜交、DNA-RNA雜交和抗原-抗體雜交，在個體水平上進行接種或抗性程度的實驗，以鑒定植物的抗性。

（1）據(jù)圖顯示，是以比目魚的抗凍基因的mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成互補的單鏈DNA，然后在DNA聚合酶的催化下合成雙鏈DNA，從而獲得抗凍基因；過程②中需要使用DNA連接酶，常見的有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，E·coliDNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互補的黏性末端，T4DNA連接酶既能連接雙鏈DNA片段互補的黏性末端，又能連接平末端；

（2）為使過程①獲取的目的基因在番茄細胞中能夠表達，在構(gòu)建表達載體時，需要在目的基因兩側(cè)插入啟動子和終止子，還需要有標記基因；將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體DNA上，根據(jù)這個特點，將重組質(zhì)粒插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以將抗凍基因?qū)�入番茄體細胞中染色體的DNA上；

（3）要確認抗凍基因是否在轉(zhuǎn)基因番茄植株中正確表達，應(yīng)檢測轉(zhuǎn)基因番茄植株中的抗凍基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，檢測的方法是抗原—抗體雜交法，若有雜交帶出現(xiàn)，即表達產(chǎn)物呈陽性，表明抗凍基因在轉(zhuǎn)基因番茄植株中成功表達；或者在個體水平上檢測，將轉(zhuǎn)基因植株放在低溫條件下培養(yǎng)，看其能否成活。