Question

熒火蟲(chóng)能發(fā)光是因?yàn)槠浒l(fā)光細(xì)胞內(nèi)具有特殊的發(fā)光物質(zhì)--熒光素酶，熒光素酶催化系列反應(yīng)即可產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象．如果熒光素酶存在于根瘤菌或植物體內(nèi)，也可使根瘤菌或植物體發(fā)光．下圖為某科研小組利用基因工程獲得轉(zhuǎn)基因根瘤菌甲和乙的過(guò)程示意圖，在甲和乙根瘤菌體內(nèi)均產(chǎn)生熒光素酶．請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）在圖示轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是

 

；提取該目的基因的方法最可能的途徑是

 

．
（2）圖中以根瘤菌質(zhì)粒為運(yùn)載體，在將體外重組DNA導(dǎo)入根瘤菌體內(nèi)之前通常要用

 

處理根瘤菌，目的是

 

．
（3）如果利用生物工程的相關(guān)技術(shù)培育能固氮的水稻，則應(yīng)將圖中的

 

導(dǎo)入水稻細(xì)胞，通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得水稻幼苗，再通過(guò)該水稻幼苗

 

來(lái)確定固氮基因是否已經(jīng)轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，在該轉(zhuǎn)基因水稻的培育過(guò)程中，用

 

基因作為標(biāo)記基因．
（4）與雜交育種、誘變育種相比，通過(guò)基因工程來(lái)培育新品種的主要優(yōu)勢(shì)是

 

和

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)，是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，將不同來(lái)源的基因按預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建雜種的DNA分子，然后導(dǎo)入活細(xì)胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品．

解答： 解：（1）目的基因主要指編碼蛋白質(zhì)的基因，由圖可知，編碼蛋白質(zhì)的基因是熒光素酶基因，熒光素酶基因是真核基因，而根瘤菌是原核生物，所以需要去除基因中的內(nèi)含子，可采用逆轉(zhuǎn)錄法合成，既人工合成法．
（2）目的基因?qū)�入微生物需要用Ca²⁺處理，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，以增大細(xì)胞壁的通透性，使重組基因能夠?qū)�入受體細(xì)胞．
（3）由圖可知，質(zhì)粒中的固氮基因在A中保持完整，在B中被破壞，所以用A導(dǎo)入水稻細(xì)胞，該過(guò)程可用熒光素酶基因作為標(biāo)記基因，固氮基因是目的基因，如導(dǎo)入成功，則水稻幼苗能發(fā)光．
（4）基因工程能定向改造生物性狀，育種的主要優(yōu)點(diǎn)是目的明確，培育周期短．
故答案為：
（1）熒光素酶基因　　人工合成法
（2）CaCl₂　　以增大細(xì)胞壁的通透性，使重組基因能夠?qū)�入受體細(xì)胞
（3）A　　能否發(fā)光　　熒光素酶基因
（4）目的明確　　培育周期短

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因工程相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生識(shí)記目的基因的獲取、識(shí)記目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法，理解基因表達(dá)載體的組成和應(yīng)用．