Question

19．除草劑草甘膦會(huì)把普通大豆植株與雜草一起殺死．科學(xué)家從抗草甘膦的矮牽牛中分離克隆出EPSP合成酶基因，培育出了抗草甘膦的轉(zhuǎn)基因大豆，從而大大降低了田間管理成本．抗草甘膦轉(zhuǎn)基因大豆培育過程大致如圖所示．請(qǐng)分析回答有關(guān)問題：

（1）科學(xué)家在進(jìn)行上述基因操作時(shí)，通常要用同一種限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）分別切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA，質(zhì)粒的黏性末端與目的基因兩側(cè)的黏性末端就可通過堿基互補(bǔ)配對(duì)而黏合．這一過程體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運(yùn)載體必須具備的條件是具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)．
（2）若大量擴(kuò)增目的基因，則用的是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（寫出全稱）技術(shù)，該過程需要的聚合酶的特點(diǎn)是耐高溫．
（3）為了確定轉(zhuǎn)基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的EPSP合成酶基因（目的基因）作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要用噴施除草劑（草甘膦）方法從個(gè)體水平鑒定大豆植株的抗除草劑特性．
（4）該植株體細(xì)胞中含有一個(gè)目的基因，因此可以把它看作是雜合子．理論上，在該轉(zhuǎn)基因植株自交F₁代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的$\frac{3}{4}$．
（5）蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過對(duì)基因的修飾或合成，對(duì)現(xiàn)有的基因進(jìn)行改造，或制造出一個(gè)新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生活的需求．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示抗草甘膦轉(zhuǎn)基因大豆培育過程，即①目的基因（EPSP合成酶基因）的獲取；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞（棉株細(xì)胞）；④目的基因的檢測(cè)與表達(dá)；最后再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)．

解答 解：（1）基因工程中，往往用同一種限制酶分別切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA，以產(chǎn)生相同的黏性末端，這樣質(zhì)粒的黏性末端與目的基因兩側(cè)的黏性末端就可通過堿基互補(bǔ)配對(duì)而黏合．這一過程體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運(yùn)載體必須具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)．
（2）若要擴(kuò)增目的基因，一般采用PCR技術(shù)，全稱為多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，該過程中需要耐高溫的DNA聚合酶．
（3）為了確定轉(zhuǎn)基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的目的基因（EPSP合成酶基因）作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要用噴施除草劑方法從個(gè)體水平鑒定大豆植株的抗除草劑特性．
（4）由于轉(zhuǎn)基因植株可以看成雜合子（Aa），因此Aa×Aa，后代不具有抗蟲特性的純合子植株占$\frac{1}{4}$，因此仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的$\frac{3}{4}$．
（5）蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過對(duì)基因的修飾或合成，對(duì)現(xiàn)有的基因進(jìn)行改造，或制造出一個(gè)新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生活的需求．
故答案為：
（1）限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）   堿基互補(bǔ)配對(duì)   具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)
（2）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)　耐高溫
（3）EPSP合成酶基因（目的基因）   噴施除草劑（草甘膦）
（4）$\frac{3}{4}$
（5）修飾或合成　蛋白質(zhì)

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因工程和蛋白質(zhì)工程的原理及技術(shù)，要求考生識(shí)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)；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過程及原理，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．