Question

【題目】科學(xué)家從某細(xì)菌中提取抗凍基因，轉(zhuǎn)入番茄并培育出抗凍番茄。下圖是轉(zhuǎn)抗凍基因番茄的培育過(guò)程，含抗凍基因的DNA片段和質(zhì)粒上的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。分析回答問(wèn)題：

(1)若要獲得抗凍基因，可以從細(xì)菌中提取；也可以通過(guò)分析抗凍蛋白____________的序列推測(cè)基因的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而人工合成抗凍基因。對(duì)獲得的抗凍基因可用____________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

⑵上述兩種途徑獲得的抗凍基因____________ (填“是”或“否”)一定相同，原因是________________________________________________________________________。

(3)用圖中的質(zhì)粒和抗凍基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaI酶切割，原因是______________。圖中①②過(guò)程為防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，應(yīng)選用_____________酶對(duì)外源DNA、質(zhì)粒進(jìn)行切割。

(4)圖中過(guò)程⑤表示______________________________。

Answer 1

【答案】氨基酸 PCR 否 密碼子的簡(jiǎn)并性 SmaI會(huì)破壞質(zhì)粒的抗凍基因和外源DNA的抗凍（目的）基因 EcoRI和HindIII 脫分化

【解析】

分析題圖：①表示含目的基因的DNA片段，②表示載體，③表示構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程，④表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，⑤表示脫分化過(guò)程，⑥表示再分化過(guò)程。由于抗凍基因和質(zhì)粒上的抗性基因內(nèi)部有SmaI酶切割位點(diǎn)，因此不能選擇SmaI酶切割目的基因和質(zhì)粒。

(1)獲取的目的基因的方法包括從基因文庫(kù)中獲取、PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工化學(xué)合成，采用人工化學(xué)合成時(shí)，可通過(guò)分析抗凍蛋白的氨基酸序列推測(cè)基因的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而人工合成抗凍基因，進(jìn)而通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

⑵由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因，從細(xì)菌中提取獲得的目的基因和通過(guò)分析抗凍蛋白氨基酸的序列推測(cè)出基因不一定相同。

(3)由圖可知，使用SmaI酶切割，將會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因（標(biāo)記基因），同時(shí)也會(huì)破壞目的基因片段，因此不能使用SmaⅠ酶切割。

質(zhì)粒中有三種酶的切割位點(diǎn)，而且不能使用SmaⅠ酶切割，因此可從EcoRⅠ酶和HindⅢ酶選擇。若只用EcoRⅠ酶切割，則質(zhì)粒和目的基因的末端相同，容易發(fā)生自身環(huán)化，若同時(shí)用EcoRⅠ酶和HindⅢ酶對(duì)外源DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割，這樣使目的基因兩端的黏性末端不同，可以防止自身環(huán)化。

(4)圖中過(guò)程⑤表示番茄細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程形成愈傷組織的過(guò)程。