Question

如圖表示科學(xué)家通過(guò)基因工程培育抗蟲(chóng)棉時(shí)，從蘇云金芽孢桿菌中提取抗蟲(chóng)基因“放入”棉花細(xì)胞中與棉花的DNA分子結(jié)合起來(lái)而發(fā)揮作用的過(guò)程示意圖．請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）圖中科學(xué)家在進(jìn)行①操作時(shí)，要使用

 

酶．
（2）在獲得目的基因的過(guò)程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要．PCR擴(kuò)增反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中加入DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種

 

、四種脫氧核苷酸和

 

的DNA聚合酶．
（3）圖中的Ⅱ是

 

，Ⅱ由目的基因、

 

組成．
（4）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞采用最多的方法是

 

，約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是通過(guò)這種方法獲得的，除此之外，還有

 

．
（5）圖中的Ⅲ是導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得一株棉花，這株棉花是否具有抗蟲(chóng)特性可進(jìn)行

 

水平的鑒定．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專(zhuān)題：

分析：1、基因工程的工具有：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體．需要限制酶來(lái)切割以獲取目的基因，同時(shí)需要相同的限制酶切割運(yùn)載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過(guò)DNA連接酶連接目的基因和運(yùn)載體．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．基因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等．標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．例：用蟲(chóng)食用棉花，觀察其存活情況，來(lái)鑒定棉花是否具有抗蟲(chóng)特性．
2、圖示過(guò)程為基因工程流程，①是構(gòu)建基因表達(dá)載體，②將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，③經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)獲得完整植株個(gè)體，個(gè)體表達(dá)過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和④翻譯過(guò)程，⑤為轉(zhuǎn)運(yùn)RNA．

解答： 解：（1）圖中科學(xué)家在進(jìn)行①操作時(shí)，需要對(duì)目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，然后進(jìn)行連接，要使用到限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶．
（2）PCR擴(kuò)增反應(yīng)需要兩種引物、模板DNA、原料（4種脫氧核苷酸），酶（耐高溫的DNA聚合酶）．
（3）圖中的Ⅱ是基因表達(dá)載體，是由目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等組成．
（4）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是通過(guò)這種方法獲得的，除此之外，還有基因槍法和花粉管通道法等．
（5）圖中的Ⅲ是導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得一株棉花，這株棉花是否具有抗蟲(chóng)特性可進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定．
故答案為：
（1）限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶  
（2）引物                  耐高溫
（3）基因表達(dá)載體       啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等
（4）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法        基因槍法和花粉管通道法等
（5）個(gè)體生物學(xué)

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或的能力．要注意，基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體外完成的．PCR是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)．通過(guò)這一技術(shù)，可以獲取大量的目的基因．農(nóng)桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，而對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有感染能力．