Question

1．某些適應(yīng)寒冷環(huán)境的生物，能夠產(chǎn)生一類抑制冰晶生長（能降低水溶液冰點的大分子）的蛋白質(zhì)，即抗凍蛋白．科學(xué)家利用昆蟲抗凍蛋白（AFPS）基因的異源表達(dá)，現(xiàn)已成功地提高了雙子葉植物--煙草的抗凍能力．請分析回答下列相關(guān)問題：
（1）為使抗凍蛋白基因在煙草細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來自cDNA文庫的抗凍蛋白基因片段正確插入基因表達(dá)載體的啟動子和終止子之間．
（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有引物、耐熱性的DNA聚合酶、4種脫氧核糖核苷酸和DNA模板，擴(kuò)增過程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成．
（3）將AFPS基因?qū)�人煙草�?xì)胞中，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，此操作過程中使用的載體是Ti質(zhì)粒．若要檢測煙草是否產(chǎn)生了抗凍蛋白，一般采用抗原-抗體雜交法檢測雜交帶．
（4）假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因抗凍植株自交，子代中杭凍與不抗凍植株的數(shù)量比為15：1，可推測該杭凍基因整合到了兩條非同源染色體上（填“一對同源染色體的一條上”“兩條非同源染色體上．”或“一對同源染色體的兩條上”）．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）為使抗凍蛋白基因在煙草細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來自cDNA文庫的抗凍蛋白基因片段正確插入基因表達(dá)載體的啟動子和終止子之間．
（2）PCR的條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）．
（3）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．檢測目的基因是否翻譯形成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，可采用抗原-抗體雜交法．
（4）假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因抗凍植株自交，子代中杭凍與不抗凍植株的數(shù)量比為15：1，這是“9：3：3：1”的變式，由此可推測該杭凍基因整合到了兩條非同源染色體上，遵循自由組合定律．
故答案為：
（1）啟動子     終止子
（2）引物    耐熱性的DNA聚合酶
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化    Ti質(zhì)粒     抗原-抗體雜交
（4）兩條非同源染色體上

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．