Question

【題目】石油泄漏、城市垃圾、化學(xué)殺蟲(chóng)劑造成的水和土壤的污染等等嚴(yán)重威脅著人們的身體健康，環(huán)境保護(hù)越來(lái)越受到人們的重視。回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）研究發(fā)現(xiàn)，一種假單胞桿菌只能分解一種石油，分解效果很差，應(yīng)用基因工程將分解三種烴類(lèi)的基因都轉(zhuǎn)移到另一種假單胞桿菌體內(nèi)，得到了分解石油的“超級(jí)細(xì)菌”。合格質(zhì)粒上除了應(yīng)具備復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、標(biāo)記基因等組件外，還應(yīng)該具有的特點(diǎn)有________________、________________。

（2）能用PCR技術(shù)獲取目的基因的前提是________________，一般情況下至少要經(jīng)過(guò)________________次循環(huán)才能得到合格的目的基因，每次循環(huán)要經(jīng)歷________________三個(gè)變化過(guò)程。

（3）2019年是我國(guó)在垃圾處理方面改革力度最大的一年，上海成為我國(guó)第一個(gè)垃圾分類(lèi)試點(diǎn)城市。根據(jù)生態(tài)工程原理，對(duì)垃圾進(jìn)行分類(lèi)處理的積極意義有________________、________________。

Answer 1

【答案】有多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)??? 控制合成的產(chǎn)物不會(huì)對(duì)宿主細(xì)胞造成危害、能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在不被降解??? 要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便于合成引物??? 3??? 受熱變性解鏈、降溫使引物與單鏈結(jié)合、在Taq酶催化下延伸（答“變性、復(fù)性、延伸”也行）??? 垃圾資源化利用（變廢為寶或有用物質(zhì)回收）??? 減少環(huán)境污染（或減少對(duì)水、大氣等的污染）、減少垃圾處理量從而降低處理成本、減少土地資源的占用和消耗、燃燒發(fā)電等???

【解析】

1、作為運(yùn)載體必須具備的條件：

①要具有限制酶的切割位點(diǎn)；②要有標(biāo)記基因（如抗性基因），以便于重組后重組子的篩選；③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制；④是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害，而且要易從供體細(xì)胞分離出來(lái)。

2、利用PCR技術(shù)獲取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合成一對(duì)引物；PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA的過(guò)程為：高溫變性、低溫復(fù)性和中溫延伸合成子鏈。

（1）合格質(zhì)粒（載體）上除了應(yīng)具備復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、標(biāo)記基因等組件外，還應(yīng)該具有的特點(diǎn)有：具有多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，供外源DNA片段（基因）插入其中；控制合成的產(chǎn)物不會(huì)對(duì)宿主細(xì)胞造成危害、能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在不被降解，以便獲得目的基因產(chǎn)物。

（2）利用PCR技術(shù)獲取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合成一對(duì)引物；PCR擴(kuò)增目的基因的過(guò)程中，第一個(gè)循環(huán)擴(kuò)增出來(lái)的新片段很長(zhǎng)很長(zhǎng)；第二個(gè)循環(huán)中以新的長(zhǎng)片段為模板進(jìn)行的擴(kuò)增，由于新片段的一端是引物開(kāi)頭的，所以第二個(gè)循環(huán)得到的片段就是我們需要的長(zhǎng)度，但只是一條鏈，所以還不能分離出目的基因。第三個(gè)循環(huán)中，當(dāng)以第二個(gè)循環(huán)得到的新片段為模板時(shí)，因?yàn)檫@個(gè)片段的長(zhǎng)度就是需要擴(kuò)增的長(zhǎng)度，當(dāng)?shù)谌齻�(gè)循環(huán)完成時(shí)，這個(gè)片段就是需要的長(zhǎng)度，且是雙鏈DNA，這就得到了需要的目的基因了。所以一般情況下至少要經(jīng)過(guò)3次循環(huán)才能得到合格的目的基因，每次循環(huán)要經(jīng)歷：受熱變性解鏈、降溫使引物與單鏈結(jié)合、在Taq酶催化下延伸三個(gè)變化過(guò)程。

（3）根據(jù)生態(tài)工程原理，對(duì)垃圾進(jìn)行分類(lèi)處理可以減少環(huán)境污染（或減少對(duì)水、大氣等的污染）、減少垃圾處理量從而降低處理成本、減少土地資源的占用和消耗、燃燒發(fā)電等方面有積極意義。