Question

回答下列有關(guān)基因工程和克隆技術(shù)的問題．
2006年12月22日，我國首例綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的種豬場自然分娩產(chǎn)出，這標(biāo)志著我國在轉(zhuǎn)基因克隆豬技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平．下圖為我國首例綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程示意圖，請據(jù)圖回答：

（1）說出綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程中用到了哪些生物工程技術(shù)？

 

利用了哪些原理？

 

（本題答案從下列所給選項中選擇填寫）
①轉(zhuǎn)基因技術(shù)；②細(xì)胞核移植技術(shù)；③胚胎移植技術(shù)；④干細(xì)胞技術(shù)；⑤動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)
⑥基因突變；⑦基因重組；⑧動物細(xì)胞核具有全能性；⑨動物細(xì)胞具有全能性
（2）過程①②中必需用到的酶分別是

 

和

 

．綠色熒光蛋白基因之所以能與質(zhì)粒重組，原因是

 

．
（3）早期胚胎的培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及

 

等物質(zhì)．
通過上圖中過程①的方法獲取目的基因的數(shù)量是有限的，要獲得大量的綠色熒光蛋白基因可以利用PCR技術(shù)．PCR擴(kuò)增反應(yīng)（如下圖所示）中加入的TaqDNA聚合酶能在接近沸點的條件下，發(fā)揮延伸DNA子鏈的作用，將單個脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上．請回答：

（4）你認(rèn)為TaqDNA聚合酶一定是從下列哪種生物體細(xì)胞中分離提取的？

 

A．水母細(xì)胞B．豬胎兒成纖維細(xì)胞　C．極端嗜熱菌D．大腸桿菌
（5）下面的表達(dá)式不能反映TaqDNA聚合酶的功能，為什么？

 

．

（6）用限制酶EcoRV、MboI單獨或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到DNA片段長度如圖（1kb即1000個堿基對），請在答題卡的指定位置畫出質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點和標(biāo)出堿基對數(shù)．

Answer 1

考點：基因工程的應(yīng)用,動物體細(xì)胞克隆

專題：

分析：分析圖1：過程①是獲取目的基因的過程，過程②是構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程；轉(zhuǎn)基因克隆豬的培養(yǎng)過程運(yùn)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)、核移植技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)．
分析圖2：PCR是體外DNA擴(kuò)增技術(shù)，包括三個過程：高溫變性、中溫結(jié)合、低溫延伸三個過程．該過程需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶，該酶能耐高溫．
分析圖3：脫氧核苷酸脫水縮合過程，該過程是連接脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
分析圖4：限制酶EcoRV單獨切割該普通質(zhì)粒，可產(chǎn)生14kb的長鏈；用限制酶Mbol單獨切割該普通質(zhì)粒，可產(chǎn)生2.5kb和11.5kb兩種長度的DNA片段；同時用限制酶EcoRV、Mbol聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，可得到2.5kb、5.5kb、6kb三種長度的DNA片段．

解答： 解：（1）由圖可知綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程中采用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)、核移植技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)． 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理是基因重組；核移植技的原理是動物體細(xì)胞核具有全能性；動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是細(xì)胞增殖．
（2）過程①需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體，過程②需要用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒．因為該基因和質(zhì)粒的化學(xué)成分都是DNA，都是雙螺旋的空間結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成相同，所以綠色熒光蛋白基因能與質(zhì)粒重組．
（3）早期胚胎的培養(yǎng)液除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，此外還需加入血清等天然成分．
（4）TaqDNA聚合酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶，能耐高溫，由此可知該酶應(yīng)該是從能耐高溫的極端嗜熱菌中獲取的．
（5）TaqDNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上，而不是連接磷酸二酯鍵，所以下面的表達(dá)式不能反映TaqDNA聚合酶的功能．
（6）用限制酶EcoRV單獨切割該普通質(zhì)粒，可產(chǎn)生14kb的長鏈；用限制酶Mbol單獨切割該普通質(zhì)粒，可產(chǎn)生2.5kb和11.5kb兩種長度的DNA片段；同時用限制酶EcoRV、Mbol聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，可得到2.5kb、5.5kb、6kb三種長度的DNA片段．說明限制酶EcoRV的切割位點位于11.5kb長度的DNA片段上，且距限制酶Mbol兩個切點的距離分別是5.5kb、6kb．
故答案：（1）①②③⑤⑦⑧
（2）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）  DNA連接酶     該基因和質(zhì)粒的化學(xué)成分都是DNA，都是雙螺旋的空間結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成相同；有互補(bǔ)的堿基序列（答出其中一點即可）
（3）血清
（4）C（5）TaqDNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上（不是連接磷酸二酯鍵）
（6）標(biāo)出圖中位置，標(biāo)出相對應(yīng)堿基對數(shù)

點評：本題結(jié)合多種類型圖，考查基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)知識，意在考查考生的識記能力和識圖能力；能理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識解決生物學(xué)問題的能力．