Question

3．黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)是我國(guó)最大的一塊新生濕地，其中有一種二倍體野大豆可作為飼料，培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的野大豆，能提高其對(duì)磷的利用率，請(qǐng)回答：
（1）濕地具有蓄洪防旱、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候等功能，這體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值．依據(jù)生態(tài)工程的整體性原理，黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)的建立需考慮周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等相關(guān)問(wèn)題．
（2）常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將植酸酶基因?qū)�入野大豆�?xì)胞中，采用抗原-抗體雜交方法檢測(cè)植酸酶基因是否成功表達(dá)．
（3）可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖轉(zhuǎn)植酸酶基因野大豆，該技術(shù)除了能夠高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖外，同時(shí)還具有保持種苗優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)點(diǎn)．
（4）作為飼料，多倍體轉(zhuǎn)基因野大豆品質(zhì)更好．低溫誘導(dǎo)可獲得四倍體轉(zhuǎn)基因野大豆，誘導(dǎo)染色體加倍的原因是低溫抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩級(jí)，若用這樣的植株根尖制片后觀察到含有8個(gè)染色體組的細(xì)胞，合理的解釋是細(xì)胞處于有絲分裂后期．

Answer 1

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過(guò)程：外植體$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$胚狀體→新植體．植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：植物繁殖的新途徑（微型繁殖、作物脫毒、人工種子）、作物新品種的培育（單倍體育種、突變體的利用）、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)．
3、生態(tài)工程的基本原理：
（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(jí)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(guò)環(huán)境承載力（環(huán)境容納量）的限度；
（4）整體性原理：生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)要考慮自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的整體影響；
（5）系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：要通過(guò)改善和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改善功能；
系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分間要有適當(dāng)?shù)谋壤�關(guān)系，使得能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通順利完成，并實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”．

解答 解：（1）生態(tài)功能屬于生物多樣性的間接價(jià)值．整體性原理是指生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)要考慮自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的整體影響，因此依據(jù)生態(tài)工程的整體性原理，黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)的建立需考慮周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等相關(guān)因素．
（2）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)，采用抗原-抗體雜交技術(shù)．
（3）植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速繁殖植物，該技術(shù)除了能夠高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖外，同時(shí)還具有保持種苗優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)點(diǎn)．
（4）低溫誘導(dǎo)染色體加倍的原因是低溫抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極．正常植株是二倍體，其體細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍后使4個(gè)染色體組，在有絲分裂后期為8個(gè)染色體組．
故答案為：
（1）間接    整體性      
（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化     抗原-抗體雜交
（3）植物組織培養(yǎng)          保持種苗優(yōu)良遺傳特性
（4）低溫抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩級(jí)     細(xì)胞處于有絲分裂后期

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查基因工程、細(xì)胞工程、生態(tài)工程、低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)，要求考生識(shí)記基因工程的操作步驟；識(shí)記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的步驟及相關(guān)應(yīng)用；識(shí)記生態(tài)工程的原理；掌握低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．