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（左圖），擬將其與質(zhì)粒（右圖）重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。

回答下列問題：

（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要用到的工具酶為____。為使抗凍基因C在菊花細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把目的基因片段插入表達(dá)載體的____之間。

（2）若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（抗凍基因C已經(jīng)整合到菊花的基因組中）抗凍能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是____。

（3）若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，原因是____、________（答出兩點(diǎn)即可）。

（4）抗凍基因C的遺傳特性能在菊花體內(nèi)維持和表達(dá)的關(guān)鍵是____。

（5）科研工作者可以利用PCR技術(shù)獲得更多的抗凍基因C，那么利用PCR技術(shù)獲取目的基因的前提是____。

（6）菊花與提供抗凍基因的生物差異很大，但卻通過基因重組后，菊花能夠合成抗凍蛋 白，這是因?yàn)?/span>____。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶（或限制酶和DNA連接酶） 啟動(dòng)子、終止子（沒寫全不得分） 目的基因的轉(zhuǎn)錄（或翻譯異常） 目的基因無復(fù)制原點(diǎn) 目的基因無表達(dá)所需啟動(dòng)子 目的基因插入到了菊花細(xì)胞的染色體DNA上 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 菊花和該生物共用一套遺傳密碼

【解析】

1、基因工程的基本工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、運(yùn)載體。
2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的獲取、②基因表達(dá)載體的構(gòu)建、③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、④目的基因的檢測(cè)與鑒定。
3、基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因

①啟動(dòng)子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，能控制著轉(zhuǎn)錄的開始；
②終止子在基因的尾端，它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束；
③標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要用限制酶切割質(zhì)粒和目的基因，然后用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接在一起。啟動(dòng)子位于基因的首端，它是RNA聚合酶結(jié)合和識(shí)別的部位，有了它才能啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，終止子是轉(zhuǎn)錄終止的位點(diǎn)，所以為使抗凍基因C在菊花細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把目的基因片段插入表達(dá)載體的啟動(dòng)子、終止子之間。
（2）若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（抗凍基因C已經(jīng)整合到菊花的基因組中）抗凍能力沒有提高，說明目的基因沒有正常表達(dá)，則其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。
（3）由于目的基因無復(fù)制原點(diǎn)，無表達(dá)所需啟動(dòng)子，所以若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞。
（4）抗凍基因C的遺傳特性能在菊花體內(nèi)維持和表達(dá)的關(guān)鍵是目的基因插入到了菊花細(xì)胞的染色體DNA上。
（5）利用PCR技術(shù)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。

（6）因?yàn)榫栈ê吞峁┛箖龌�因的生物共用一套遺傳密碼，所以抗凍基因能在菊花中合成抗凍蛋白。