Question

如圖表示科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時，從蘇云金芽孢桿菌中提取抗蟲基因“放入”棉花細(xì)胞中與棉花的DNA分子結(jié)合起來而發(fā)揮作用的過程示意圖．請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：

（1）圖中科學(xué)家在進行①操作時，要使用

 

酶．
（2）在獲得目的基因的過程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要．PCR擴增反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中加入DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種

 

、四種脫氧核苷酸和

 

的DNA聚合酶．
（3）圖中的Ⅱ是

 

，Ⅱ由目的基因、

 

組成．
（4）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞采用最多的方法是

 

，約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是通過這種方法獲得的，除此之外，還有

 

．
（5）圖中的Ⅲ是導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得一株棉花，這株棉花是否具有抗蟲特性可進行

 

水平的鑒定．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：1、基因工程的工具有：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運載體．需要限制酶來切割以獲取目的基因，同時需要相同的限制酶切割運載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過DNA連接酶連接目的基因和運載體．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．基因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等．標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．例：用蟲食用棉花，觀察其存活情況，來鑒定棉花是否具有抗蟲特性．
2、圖示過程為基因工程流程，①是構(gòu)建基因表達(dá)載體，②將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，③經(jīng)過植物組織培養(yǎng)獲得完整植株個體，個體表達(dá)過程包括轉(zhuǎn)錄和④翻譯過程，⑤為轉(zhuǎn)運RNA．

解答： 解：（1）圖中科學(xué)家在進行①操作時，需要對目的基因和質(zhì)粒進行切割，然后進行連接，要使用到限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶．
（2）PCR擴增反應(yīng)需要兩種引物、模板DNA、原料（4種脫氧核苷酸），酶（耐高溫的DNA聚合酶）．
（3）圖中的Ⅱ是基因表達(dá)載體，是由目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等組成．
（4）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，約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是通過這種方法獲得的，除此之外，還有基因槍法和花粉管通道法等．
（5）圖中的Ⅲ是導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得一株棉花，這株棉花是否具有抗蟲特性可進行個體生物學(xué)水平的鑒定．
故答案為：
（1）限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶  
（2）引物                  耐高溫
（3）基因表達(dá)載體       啟動子、終止子和標(biāo)記基因等
（4）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法        基因槍法和花粉管通道法等
（5）個體生物學(xué)

點評：本題考查基因工程的相關(guān)知識，意在考查考生能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或的能力．要注意，基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體外完成的．PCR是一項在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)．通過這一技術(shù)，可以獲取大量的目的基因．農(nóng)桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，而對大多數(shù)單子葉植物沒有感染能力．