Question

本题包含Ⅰ和Ⅱ两部分

Ⅰ．用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：

（1）上图中采用的目的基因获取方法是__________技术。 

（2）在培养转基因绵羊的过程中常用的受体细胞是_________，目的基因导入的方法是_________________。其中在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的CO₂，其主要作用是_______________________。

（3）在抗虫棉的培育过程，其中④过程常用的方法是___________________，要确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生物学水平上的鉴定具体方法是：________________________________________________。

Ⅱ．鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(amp^R为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：

（1）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用__________限制酶，分别对__________________进行切割。

（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有____________作为标记基因。

（3）研究人员通常采用______________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

Answer

PCR 受精卵 显微注射法 维持培养液的pH 农杆菌转化法 让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定性状 PstⅠ、SmaⅠ 含鱼抗冻蛋白基因的DNA和质粒 抗氨苄青霉素基因 抗原—抗体杂交

【解析】

1、根据题意和图示分析可知：图中①→②表示PCR扩增DNA的过程；将目的基因a导入绵羊受体细胞后，可以利用早期胚胎培养和胚胎移植等技术培育形成转基因绵羊；另一个途径是将目的基因b与质粒重组形成重组质粒，然后一般利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，最后植物组织培养技术将受体细胞培养成抗虫棉转基因植株。
2、结合题意分析图【解析】
鱼的抗冻蛋白基因上具有三种限制酶切割位点，PstⅠ酶的切割位点存在于目的基因的两侧，SmaⅠ酶的切割位点存在于目的基因的左侧，而AluⅠ酶的切割位点存在于目的基因的中央，因此不宜选用AluⅠ酶。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，在选择限制酶时一般选择同种限制酶，以便形成相同的黏性末端。

Ⅰ、（1）根据分析可知，上图中采用的目的基因获取方法是PCR技术。
（2）由于受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织表达，因此通常要将外源基因转入动物的受精卵中，目的基因导入绵羊受体细胞常用的方法是显微注射法。其中在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的CO2，其主要作用是维持培养液的pH值。
（3）在抗虫棉的培育过程，目的基因导入植物细胞中常用农杆菌转化法，要确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，在个体生物学水平上的鉴定可以让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定性状。
II、（1）在构建基因表达载体中，如果目的基因和载体用同一种限制酶切割，获得的黏性末端相同，将会发生自身环化现象，故应选用不同的限制酶分别对目的基因和载体切割，以获得不同的黏性末端，故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割。
（2）能在含氨苄青霉素的培养基中细胞具有抗氨苄青霉素基因，故基因表达载体Ⅰ中应含有抗氨苄青霉素基因作为标记基因。
（3）在分子水平检测目的基因是否翻译通常采用抗原-抗体杂交技术。