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），拟将其导入菊花中。回答下列问题：

（1）基因工程中，构建重组质粒时需要用到的工具酶有：____________________。为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，需要把目的基因片段插入表达载体的__________和__________之间。

（2）若想了解 C基因是否整合到菊花染色体上，检测方法是采用______________技术。

（3）若获得的转基因植株（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__________________________。

（4）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______________________________。抗冻基因C的遗传特性能在菊花体内稳定存在的关键是______________________________。

Answer

限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶 启动子 终止子 DNA分子杂交 目的基因的转录或翻译异常 吸引农杆菌感染菊花细胞（促进转化） 目的基因已插入到菊花细胞的染色体DNA上

【解析】

基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）构建重组质粒时，首先要用同种限制酶切割外源DNA和运载体，其次要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒；启动子和终止子是调控基因表达的重要控件，因此为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，需要把目的基因片段插入表达载体的启动子和终止子之间。
（2）检测目的基因是否插入受体细胞的染色体上，可采用DNA分子杂交技术。
（3）基因表达包括转录和翻译两个过程，因此若获得的转基因植株（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，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。
（4）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，目的是吸引农杆菌感染菊花细胞（促进转化）。抗冻基因C的遗传特性能在菊花体内稳定存在的关键是目的基因已插入到菊花细胞的染色体DNA上。