Question

16．現(xiàn)有的除草劑一般通過抑制葉綠體中與光合作用有關(guān)的酶的合成來殺滅雜草．為了提高煙草植物對除草劑的抗性，科學(xué)家將EPSPS基因轉(zhuǎn)入煙草的葉綠體中，使煙草植株對除草劑的抗性達(dá)5mmol/L，比野生型煙草高10倍．據(jù)此回答下列問題：
（1）PCR技術(shù)是體外擴(kuò)增目的基因的常用技術(shù)，其擴(kuò)增目的基因的原理是DNA雙鏈復(fù)制，PCR過程所需的原料是四種游離的脫氧核苷酸，若將目的基因擴(kuò)增32倍，則需要經(jīng)過5個(gè)循環(huán)．
（2）PCR過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比主要有兩點(diǎn)不同，分別是PCR過程需要人工合成的單鏈DNA或RNA作為引物、PCR過程中DNA的解旋是通過控制反應(yīng)溫度來實(shí)現(xiàn)．
（3）欲獲得能穩(wěn)定遺傳的抗除草劑轉(zhuǎn)基因煙草，則至少需要導(dǎo)入2個(gè)EPSPS基因，并且要將EPSPS基因?qū)�入到一對同源染色體上（填“一條染色體上”、“一對同源染色體上”或“非同源染色體上”）．
（4）葉綠體基因工程能避免傳統(tǒng)基因工程所帶來的基因污染，其原因是葉綠體基因組不會進(jìn)入花粉中，隨花粉擴(kuò)散．

Answer 1

分析 有關(guān)PCR技術(shù)的知識：
1、概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)；
2、原理及原料：DNA的雙鏈復(fù)制、四種游離的脫氧核苷酸；
3、前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成兩種引物；
4、過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．PCR擴(kuò)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；
5．結(jié)果：將目的基因以2ⁿ形式擴(kuò)增，n為擴(kuò)增次數(shù)；

解答 解：（1）PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，原理是DNA的雙鏈復(fù)制；DNA的基本單位是四種脫氧核苷酸，故所需的原料是 四種游離的脫氧核苷酸；PCR技術(shù)的結(jié)果是將目的基因以2ⁿ形式擴(kuò)增，n為擴(kuò)增次數(shù)，若將目的基因擴(kuò)增32倍，則2ⁿ=32，n=5．
（2）PCR過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比，PCR過程需要人工合成的單鏈DNA或RNA作為引物而體內(nèi)復(fù)制不需要；體內(nèi)復(fù)制需要解旋酶，而PCR技術(shù)是熱變性原理，DNA的解旋是通過控制反應(yīng)溫度來實(shí)現(xiàn)．
（3）能穩(wěn)定遺傳的抗除草劑轉(zhuǎn)基因煙草為純合子如AA等，而AA是位于一對同源染色體上的相同的基因，則需要將至少2個(gè)EPSPS基因?qū)�入煙草�?xì)胞，并且要將EPSPS基因?qū)�入到一對同源染色體上．
（4）葉綠體基因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)基因，具有母系遺傳的特點(diǎn)，不會進(jìn)入花粉中，隨花粉擴(kuò)散而帶來的基因污染．
故答案為：
（1）DNA雙鏈復(fù)制    四種游離的脫氧核苷酸      5
（2）PCR過程需要人工合成的單鏈DNA或RNA作為引物、PCR過程中DNA的解旋是通過控制反應(yīng)溫度來實(shí)現(xiàn)（3）2    一對同源染色體上
（4）葉綠體基因組不會進(jìn)入花粉中，隨花粉擴(kuò)散

點(diǎn)評 本題考查PCR技術(shù)及基因工程的相關(guān)知識，對于此類試題，學(xué)生需對相關(guān)知識進(jìn)行歸納總結(jié)，構(gòu)建一定的知識網(wǎng)絡(luò)，本題意在考查考生的識記能力和理解能力．