Question

【題目】利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因抗凍番茄。該過程需要用多種限制酶，如圖依次表示EcoR I、Sma I、Nae I三種限制酶的識別序列及切割位點(diǎn)。

請回答：

（1）上述限制酶在特定位點(diǎn)切割DNA，其實(shí)質(zhì)是斷開DNA分子每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的____________，切割后產(chǎn)生了_____________。

（2）利用EcoR I和Nae I酶切得某種魚的抗凍蛋白基因，可與被EcoR I和Sam I酶切后的質(zhì)粒接成重組質(zhì)粒，原因是__________________。

（3）重組質(zhì)粒可用_____________法導(dǎo)入番茄后，應(yīng)將轉(zhuǎn)基因番茄植株________________________，以確定其耐寒能力是否提高，若沒有提高，根據(jù)中心法則分析，可能原因是________________________。

（4）欲檢測抗凍蛋白基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，需利用______________________作探針。應(yīng)用PCR擴(kuò)增目的基因時，需要在基因組數(shù)據(jù)庫中查詢目的基因的_____________，以便合成引物。

Answer 1

【答案】磷酸二酯鍵 黏性末端或平末端 相同的黏性末端之間可連接，且不同的平末端之間也可以連接 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 置于寒冷環(huán)境培養(yǎng) 目的基因轉(zhuǎn)錄或翻譯異常 標(biāo)記的含有目的基因的DNA片段 核苷酸（或脫氧核苷酸或堿基）序列

【解析】

1、基因工程的工具：
（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。
（2）DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。
（3）運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。
2、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，產(chǎn)生黏性末端或平末端。
（2）EcoRⅠ酶切出粘性末端，SmaⅠ和NaeⅠ酶切出平末端，利用EcoRⅠ和Nae酶切得某種魚的抗凍蛋白基因，可與被EcoRⅠ和SamⅠ酶切后的質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒，原因是相同的黏性末端之間可連接，且不同的平末端之間也可以連接。
（3）重組質(zhì)�？捎棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入番茄后，從個體水平上的鑒定，應(yīng)將轉(zhuǎn)基因番茄植株置于寒冷環(huán)境培養(yǎng)，以確定其耐寒能力是否提高，若沒有提高，根據(jù)中心法則分析，可能原因是目的基因轉(zhuǎn)錄或翻譯異常，沒有表達(dá)出抗凍蛋白。

（4）欲檢測抗凍蛋白基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，需利用標(biāo)記的含有目的基因的DNA片段作探針。應(yīng)用PCR擴(kuò)增目的基因時，需要在基因組數(shù)據(jù)庫中查詢目的基因的核苷酸（或脫氧核苷酸或堿基）序列，以便合成引物。