Question

【題目】【生物-選修3：現(xiàn)代生物科技專題】

科學家通過利用PCR定點突變技術改造Rubisco酶基因，提高了光合作用過程中Rubisco酶對CO2的親和力，從而顯著提高了植物的光合作用速率。請回答下列問題：

（1）PCR過程所依據的原理是___________，利用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列，以便根據這一序列合成____________；擴增過程需要加入___________酶。

（2）啟動子是一段有特殊結構的DNA片段，其作用是___________。PCR定點突變技術屬于___________的范疇。

（3）可利用定點突變的DNA構建基因表達載體。常用________將基因表達載體導入植物細胞，還需用到植物細胞工程中的_______技術，才能最終獲得轉基因植物，該技術利用的原理是__________。

Answer 1

【答案】 DNA雙鏈復制 引物 耐高溫的DNA聚合酶（或Taq酶） RNA聚合酶識別和結合部位，驅動轉錄出mRNA 蛋白質工程 農桿菌轉化法 植物組織培養(yǎng) 全能性

【解析】【試題分析】

本題重點考查了基因工程中的PCR技術，需要考生理解、掌握以下相關知識：

1.概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特點DNA的核酸合成技術。

2.原理：DNA復制。

3.前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對引物。

4.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）。

5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）；（2）低溫復性：引物結合到互補鏈DNA上；（3）中溫延伸：合成子鏈。

（1）PCR過程所依據的原理是DNA雙鏈復制；利用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列，以便根據這一序列合成引物；擴增過程是在高溫條件下進行的，因此需要加入耐高溫的DNA聚合酶（或Taq酶）。

（2）啟動子是一段有特殊結構的DNA片段，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質；PCR定點突變技術屬于蛋白質工程的范疇。

（3）常用農桿菌轉化法將基因表達載體導入植物細胞；將轉基因植物細胞培育成轉基因植株還需要采用植物組織培養(yǎng)技術；植物組織培養(yǎng)技術的原理是植物細胞具有全能性。