Question

【題目】如圖所示為培育轉(zhuǎn)AFPs基因（抗凍基因）甜菜的示意圖，外源DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示酶切位點(diǎn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）圖中①過(guò)程得到的A中有一些特殊的DNA片段，比如目的基因、標(biāo)記基因和啟動(dòng)子等，其中啟動(dòng)子的作用是______________。對(duì)圖中質(zhì)粒和外源DNA進(jìn)行切割時(shí)，所用的限制酶是_________。

（2）圖中的質(zhì)粒A還應(yīng)含有T—DNA，T-DNA的作用是_____________。

（3）圖中②過(guò)程需用鈣離子處理農(nóng)桿菌，目的是_________________。

（4）經(jīng)④和⑤過(guò)程得到轉(zhuǎn)AFPs基因甜菜幼苗的原理是________________。

（5）若要獲得抗凍能力更強(qiáng)的抗凍基因，可以對(duì)AFPs基因進(jìn)行改造，最終得到相應(yīng)的蛋白質(zhì)，該過(guò)程需用到_________工程，該工程的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→________→找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）。

Answer 1

【答案】 RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位（或“驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA”） BamH Ⅰ和Hind Ⅲ或EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ 攜帶目的基因進(jìn)入甜菜細(xì)胞并整合到甜菜細(xì)胞的染色體DNA上 使農(nóng)桿菌處于感受態(tài)(或“使農(nóng)桿菌獲得從外界吸收DNA的能力”） 植物細(xì)胞的全能性 蛋白質(zhì) 推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合的形式綜合考查學(xué)生對(duì)基因工程、植物組織培養(yǎng)、蛋白質(zhì)工程的知識(shí)的識(shí)記和理解能力。解答本題需熟記并理解基因工程的基本操作程序、植物組織培養(yǎng)的過(guò)程及其原理、蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)和基本途徑并形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)圖示中限制酶切割位點(diǎn)的位置等信息并結(jié)合問(wèn)題情境進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的解答。

(1)圖中①過(guò)程是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。A為構(gòu)建的基因表達(dá)載體，其中的啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，可驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。圖中目的基因左側(cè)含有BamHⅠ和EcoRⅠ的酶切位點(diǎn)，右側(cè)含有Hind Ⅲ的酶切位點(diǎn)，這三個(gè)酶切位點(diǎn)也存在于質(zhì)粒上，因此對(duì)圖中質(zhì)粒和外源DNA進(jìn)行切割時(shí)，所用的限制酶是BamHⅠ和Hind Ⅲ或EcoRⅠ和HindⅢ。

(2)T-DNA的作用是：攜帶目的基因進(jìn)入甜菜細(xì)胞并整合到甜菜細(xì)胞的染色體DNA上。

(3)圖中②過(guò)程是將目的基因?qū)�入農(nóng)桿菌。用鈣離子處理農(nóng)桿菌的目的是：使農(nóng)桿菌處于感受態(tài)(或“使農(nóng)桿菌獲得從外界吸收DNA的能力”）。

(4) ④和⑤過(guò)程分別是植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化和再分化。植物組織培養(yǎng)的原理是：植物細(xì)胞的全能性。

(5)若要獲得抗凍能力更強(qiáng)的抗凍基因，可以借助蛋白質(zhì)工程對(duì)AFPs基因進(jìn)行改造，最終得到相應(yīng)的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）。