Question

为了提高菊花抗冻能力，研究者从其他生物中克隆出抗冻基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。

回答下列问题：

（1）构建重组质粒时需要用到的工具酶为______________。为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，依据图2需要把目的基因片段插入表达载体的________________和_______________之间。

（2）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒作为载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是___________（答出一点即可）。若想了解抗冻基因C是否整合到菊花染色体上，检测方法是采用_____________技术。

（3）科研工作者可以利用_____________获得更多的抗冻基因C，借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，在该过程中需添加酚类物质，目的是___________。

（4）若想获得完整的转基因植株。还需借助_____________技术。假如获得的转基因植株（抗冻基因C已经整合到菊花的基因组中）抗冻能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是___________。

Answer

限制性核酸内切酶和DNA连接酶（限制酶和DNA连接酶） 启动子a 终止子a 目的基因无复制原点（目的基因无表达所需的启动子等接近答案的酌情给分） DNA分子杂交技术 PCR技术 吸引农杆菌感染菊花细胞 植物组织培养 目的基因的转录或翻译异常

【解析】

1、基因工程的基本工具：分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--载体。

2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。

3、标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。

4、目的基因的检测和表达

（1）首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。

（2）其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。

（3）最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 蛋白质，用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。

（4）有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

（1）构建重组质粒时需要用到的工具酶为限制性核酸内切酶和DNA连接酶（限制酶和DNA连接酶）；构建该重组质粒时只能采用限制酶EcoRⅠ，所以目的基因插入表达载体的启动子a和终止子a之间。

（2）由于目的基因缺乏无复制原点，所以不能直接将目的基因导入受体细胞；检测目的基因是否整合到菊花染色体上，可以采用DNA分子杂交技术。

（3）对目的基因的扩增采用PCR技术；由于酚类物质吸引农杆菌感染菊花细胞，所以可以借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，需添加酚类物质。

（4）将植物细胞培育成植株，需要采用植物组织培养技术。假如获得的转基因植株（抗冻基因C已经整合到菊花的基因组中）抗冻能力没有提高，可能是目的基因没有表达（目的基因的转录或翻译异常）。