Question

[生物——选修3:现代生物科技专题]科学家从某细菌中提取抗冻基因，转入番茄并培育出抗冻番茄。下图是转抗冻基因番茄的培育过程,含抗冻基因的DNA片段和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。分析回答问题：

（1）若要获得抗冻基因,可以从细菌中提取；也可以通过分析抗冻蛋白           的序列推测基因的结构，进而人工合成抗冻基因。对获得的抗冻基因可用             技术进行扩增。

⑵上述两种途径获得的抗冻基因        （填“是”或“否”）一定相同，原因是               。

（3）用图中的质粒和抗冻基因构建重组质粒，不能使用SmaI酶切割，原因是             。图中①②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用            酶对外源DNA、质粒进行切割。

（4）图中过程⑤表示                  。

Answer

（1）氨基酸（2分）PCR（多聚酶链反应）

（2）否（1分）一种氨基酸可能由不同的密码子决定（密码子的简并性（3分）

（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的抗冻（目的）基因（2分）EcoRⅠ和 Hind Ⅲ（3 分）

（4）脱分化（2分）

【解析】

试题分析：（1）若要获得抗冻基因，可以通过分析抗冻蛋白的氨基酸的序列推测基因的结构，进而人工合成抗冻基因。对获得的抗冻基因可用PCR（多聚酶链反应）技术进行扩增。

（2）由于一种氨基酸可能由不同的密码子决定（密码子的简并性），因此通过从细菌中提取和人工合成的方法获得的抗冻基因不一定相同。

（3）题图显示：抗冻基因与M抗生素抗性基因均含有SmaI酶的识别序列，若使用SmaI酶切割，则SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的抗冻基因，因此用图中的质粒和抗冻基因构建重组质粒时不能使用SmaI酶切割。EcoRⅠ位于抗冻基因的两侧，若用EcoRⅠ切割则抗冻基因会自身环化。BamHⅠ与HindⅢ位于抗冻基因两端，且质粒中也有相应的酶切位点，因此应选用BamHⅠ和HindⅢ酶对外源DNA、质粒进行切割，可保证抗冻基因与质粒连接方式的唯一性，防止自身环化。

（4）图中过程⑤表示脱分化。

考点：本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。