Question

16．轉基因技術的應用使生物界產生了許多新的生物類型，完成了多種生物性狀的定向改變，如利用轉基因技術培育高血壓大鼠，研究其致病機理及治療藥物的選擇；將鐵結合蛋白質導入高產水稻中，獲得高產、含鐵量高的水稻株系等．請回答下列問題：
（1）構建基因表達載體時需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶，基因表達載體中標記基因的作用是鑒定和篩選目的基因．
（2）植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素的比例影響細胞發(fā)育的方向．
（3）在轉基因動物的培育過程中，將目的基因導入受精卵采用最多的方法是顯微注射法，體外培養(yǎng)受精卵時，培養(yǎng)液中提供CO₂的目的是維持培養(yǎng)液的pH．若將得到的胚胎進行分割，其操作過程中特別需要注意的問題是將內細胞團進行均等分割．
（4）PCR技術擴增目的基因的過程是：目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應互補序列結合，然后在熱穩(wěn)定DNA聚合酶作用下進行延伸，如此重復循環(huán)多次，使目的基因的量呈指數 形式擴增．PCR技術擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．

Answer 1

分析 1、基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．
（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、PCR技術：
（1）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
（2）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）過程：①高溫變性：DNA解旋過程（PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開）；低溫復性：引物結合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．

解答 解：（1）構建基因表達載體時，首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA和運載體，還需要用DNA連接酶將目的基因與運載體連接形成重組DNA分子；構基因表達載體中標記基因的作用是鑒定和篩選目的基因．
（2）植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素的比例影響細胞發(fā)育的方向．
（3）將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；體外培養(yǎng)受精卵時，培養(yǎng)液中提供CO₂的目的是維持培養(yǎng)液的pH；胚胎分割時，需要將內細胞團進行均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育．
（4）PCR技術擴增目的基因的過程是：目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應互補序列結合，然后在熱穩(wěn)定DNA聚合酶作用下進行延伸，如此重復循環(huán)多次，使目的基因的量呈指數形式擴增．PCR技術擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
故答案為：
（1）限制酶和DNA連接酶      鑒定和篩選目的基因
（2）生長素    細胞分裂素    
（3）顯微注射法      維持培養(yǎng)液的pH      將內細胞團進行均等分割
（4）熱穩(wěn)定DNA聚合      指數     要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對引物

點評 本題考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)；識記PCR技術的原理、條件及過程等，能結合所學的知識準確答題．