Question

18．如圖甲是獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的技術(shù)流程示意圖，圖乙為農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒．

請回答：
（1）A→B利用的技術(shù)稱為PCR，其中②過程需要熱穩(wěn)定的DNA聚合酶（Taq酶）酶才能完成．
（2）圖中將目的基因?qū)�入棉花�?xì)胞需要經(jīng)過C過程，該過程為構(gòu)建重組DNA分子，其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在且可以遺傳給下一代．
（3）圖乙為農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，為了能順利完成篩選步驟，并保證改造后的質(zhì)粒進(jìn)入棉花細(xì)胞后不會引起細(xì)胞的無限分裂和生長，應(yīng)用限制性核酸內(nèi)切酶II切割質(zhì)粒．將構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒，導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，在培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)時，選擇能在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長、在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長的農(nóng)桿菌．
（4）從F→G的過程利用的主要技術(shù)為植物組織培養(yǎng)，欲確定抗蟲基因在G體內(nèi)是否表達(dá)，在個體水平上需要做檢驗實驗為用植株G的葉子喂食蟲子，觀察其抗蟲能力．如果抗蟲基因?qū)�入成功，且與某條染色體的DNA整合起來，該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可視為雜合子，將該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉自交代，預(yù)計后代中抗蟲植株占$\frac{3}{4}$．

Answer 1

分析 分析圖甲：A→B采用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增DNA，其原理是DNA復(fù)制．其中①是高溫變性過程；②是中溫延伸過程．C表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程．
分析圖乙：圖乙為農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒．

解答 解：（1）A→B利用的技術(shù)稱為PCR，包括高溫變性、低溫復(fù)性和中溫延伸過程；②表示中溫延伸過程，該過程需要熱穩(wěn)定的DNA聚合酶才能完成．
（2）圖中將目的基因?qū)�入棉花�?xì)胞前需要構(gòu)建基因表達(dá)載體，其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在且可以遺傳給下一代．
（3）由圖可知，tms基因編碼產(chǎn)物可控制合成吲哚乙酸，而tmr基因編碼產(chǎn)物可控制合成細(xì)胞分裂素，因此為了保證改造后的質(zhì)粒進(jìn)入水稻細(xì)胞后不會引起細(xì)胞的無限分裂和生長，必須去除質(zhì)粒上tms和tmr，則可使用限制酶Ⅰ或限制酶Ⅱ切割，但用限制酶Ⅰ切割后兩個標(biāo)記基因均未被破壞，不利于篩選，因此為了便于篩選，應(yīng)該用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒．用限制酶Ⅱ切割時會破壞四環(huán)素抗性基因，但不會破壞卡那霉素抗性基因，因此改造過的質(zhì)粒和帶有抗蟲基因的DNA分子構(gòu)成重組Ti質(zhì)粒，導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長．
（4）將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株還需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，即從F→G的過程利用的主要技術(shù)為植物組織培養(yǎng)；欲確定抗蟲基因在G體內(nèi)是否表達(dá)，在個體水平上，可用植株G的葉子喂食蟲子，觀察其抗蟲能力．該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可視為雜合子（Aa），將該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉自交代，根據(jù)基因分離定律，預(yù)計后代中抗蟲植株（A_）占$\frac{3}{4}$．
故答案為：
（1）PCR       DNA聚合酶（Taq酶）
（2）重組DNA分子　使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在且可以遺傳給下一代
（3）II　卡那霉素     四環(huán)素
（4）植物組織培養(yǎng)   用植株G的葉子喂食蟲子，觀察其抗蟲能力   $\frac{3}{4}$

點評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能結(jié)合圖中和題中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查，有一定難度．