Question

【題目】請根據(jù)基因工程、胚胎工程、生態(tài)工程的知識，回答下列問題：

（1）基因工程技術(shù)中獲得目的基因后，利用PCR技術(shù)將該基因擴(kuò)增，前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成___________。PCR技術(shù)中需要的關(guān)鍵酶是_____________。

（2）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，農(nóng)桿菌的作用是________。我國培育的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉發(fā)展迅猛，在分子水平上，檢測抗蟲棉基因是否表達(dá)的方法是___________________。

（3）體外受精是胚胎工程的重要環(huán)節(jié)，來自母方的卵母細(xì)胞要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，達(dá)到____________時(shí)期，才具備與精子受精的能力。胚胎移植是胚胎工程最后一道工序，其重要意義是___________________________。

（4）某生態(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。我國西北一些地區(qū)年降雨量較少，適宜種植灌木和草，卻被硬性種植了屬于喬木的楊樹，結(jié)果許多楊樹長得半死不活，防護(hù)林成為殘敗的“灰色長城”。其失敗的原因主要是違背了_______________的原理。

Answer 1

【答案】引物 熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶) 農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中 抗原﹣抗體雜交技術(shù) 減數(shù)第二次分裂中期 可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力 物質(zhì)循環(huán)再生 協(xié)調(diào)與平衡

【解析】

本題綜合考查了基因工程、胚胎工程和生態(tài)工程相關(guān)的內(nèi)容。

（1）PCR是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫，其原理是DNA復(fù)制，與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制不同的是：PCR是體外復(fù)制，不需要解旋酶，需要引物，DNA聚合酶是耐高溫的DNA聚合酶。具體過程分為三個(gè)階段，①變性：在高溫90~95℃，雙鏈DNA解旋為單鏈。②復(fù)性：溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合。③延伸：溫度上升到72℃左右，溶液中的四種脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。PCR技術(shù)是在較高溫度環(huán)境中進(jìn)行的，因此技術(shù)中需要的關(guān)鍵酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）。（2）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，農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，并將其中的Ti質(zhì)粒上的DNA轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T－DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將其插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上，使目的基因的遺傳性特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。所以農(nóng)桿菌的作用可以概括為：農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中。在分子水平上，檢測抗蟲基因是否表達(dá)的方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原﹣抗體雜交，若有雜交帶出現(xiàn)表，表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品。因此該題的空白處應(yīng)填寫“抗原﹣抗體雜交技術(shù)”。（3）體處受精所用到的精子必須是獲能的精子，卵母細(xì)胞必須是達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。（4）生態(tài)工程的原理有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(fù)，分層分級利用。②物種多樣性原理：物種繁多復(fù)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、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理、系統(tǒng)整體性原理等。若某生態(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)工程中物質(zhì)循環(huán)再生原理。而我國西北一些地區(qū)年降雨量較少，適宜種植灌木和草，卻被硬性種植了屬于喬木的楊樹，結(jié)果許多楊樹長得半死不活，防護(hù)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)與平衡的原理。