Question

（1）iPS細胞是利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將Oct3/4、Sox2、Klf4和c-Myc 等四個基因轉(zhuǎn)入分化的體細胞中誘導其成為類似胚胎干細胞的一種細胞．將四個目的基因?qū)�入體細胞之前，通過

 

技術(shù)進行迅速擴增，然后再與逆轉(zhuǎn)錄病毒結(jié)合導入體細胞，逆轉(zhuǎn)錄病毒所起的作用是

 

．
（2）利用iPS細胞技術(shù)可以治療白血病等頑癥．將患者的體細胞誘導成為iPS細胞后進行基因改造，再定向誘導其分化成為造血干細胞后輸入患者體內(nèi)，可達到治愈疾病的目的．其優(yōu)點是既解決了移植器官短缺問題，又不存在

 

和倫理爭議．
（3）我國科學家運用基因工程技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)�入棉花細胞并成功表達培育出了抗蟲棉．轉(zhuǎn)基因作物的種植使害蟲得到有效控制，減少了農(nóng)藥的使用量，保護了生態(tài)環(huán)境．與此同時，人們對轉(zhuǎn)基因生物的安全性提出了質(zhì)疑，主要體現(xiàn)在生物安全、

 

和

 

等方面．
（4）�；�魚塘生態(tài)系統(tǒng)能充分利用廢棄物中的能量，形成無廢棄物農(nóng)業(yè)，這主要遵循了生態(tài)工程的

 

原理．同時，通過飼養(yǎng)家禽、家畜，栽培食用菌，提高農(nóng)民經(jīng)濟收入，使保護環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟相互協(xié)調(diào)，這又體現(xiàn)了生態(tài)工程的

 

原理．我國西北一些地區(qū)年降雨量少，適宜種植灌木和草，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，致使許多地方的楊樹長成半死不活狀，結(jié)果防護林成為殘敗的“灰色長城”．其失敗的原因主要是違背了

 

原理．
（5）粗提取DNA時，利用不同濃度的NaCl溶液反復溶解DNA的目的是

 

，利用冷酒精處理濾液的目的是

 

和

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù),生態(tài)農(nóng)業(yè)工程

專題：

分析：1、基因工程至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、運載體．常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒．
2、生態(tài)工程原理：
（1）物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復，分層分級利用；
（2）物種多樣性原理：物種繁多復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性；
（3）協(xié)調(diào)與平衡原理：生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力（環(huán)境容納量）的限度；
（4）整體性原理：生態(tài)系統(tǒng)建設要考慮自然、經(jīng)濟、社會的整體影響；
（5）系統(tǒng)學和工程學原理：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：要通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改善功能；
系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分間要有適當?shù)谋壤�關(guān)系，使得能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通順利完成，并實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”．
3、DNA粗提取和鑒定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性．
（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色．

解答： 解：（1）PCR技術(shù)可在體外快速擴增目的基因；基因工程中，將目的基因?qū)�入受體細胞需要運載體，逆轉(zhuǎn)錄病毒可與目的基因結(jié)合并將其導入體細胞，說明逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是作為目的基因的運載體．
（2）器官移植最主要的問題是存在免疫排斥反應，但采用iPS細胞技術(shù)既解決了移植器官短缺問題，又不存在免疫排斥反應和倫理爭議．
（3）轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題包括：生物安全、食品安全和環(huán)境安全等方面．
（4）�；�魚塘生態(tài)系統(tǒng)能充分利用廢棄物中的能量，形成無廢棄物農(nóng)業(yè)，這主要遵循了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理．同時，通過飼養(yǎng)家禽、家畜，栽培食用菌，提高農(nóng)民經(jīng)濟收入，使保護環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟相互協(xié)調(diào)，這又體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理．我國西北一些地區(qū)年降雨量少，適宜種植灌木和草，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，致使許多地方的楊樹長成半死不活狀，結(jié)果防護林成為殘敗的“灰色長城”．其失敗的原因主要是違背了協(xié)調(diào)與平衡原理．
（5）DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同，因此利用不同濃度的NaCl溶液反復溶解DNA的目的是去除雜質(zhì)（包括能溶解在低濃度NaCl溶液中的雜質(zhì)和不能溶解在高濃度NaCl溶液中的雜質(zhì)）；DNA不溶于酒精溶液，因此利用冷酒精處理濾液的目的是析出DNA，同時去除溶于酒精的雜質(zhì)．
故答案為：
（1）PCR   作為目的基因的運載體
（2）免疫排斥反應
（3）食品安全  環(huán)境安全
（4）物質(zhì)循環(huán)再生  整體性  協(xié)調(diào)與平衡
（5）去除雜質(zhì)   析出DNA   去除雜質(zhì)

點評：本題綜合考查基因工程、轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題、生態(tài)工程的原理、DNA的粗提取和鑒定等知識，要求考生識記基因工程的操作工具；了解轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題；識記生態(tài)工程的原理及相關(guān)實例；掌握DNA粗提取和鑒定實驗的原理，能結(jié)合所學的知識準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．