Question

【題目】【生物-選修3：現(xiàn)代生物科技專題】

科學(xué)家通過利用PCR定點(diǎn)突變技術(shù)改造Rubisco酶基因，提高了光合作用過程中Rubisco酶對(duì)CO2的親和力，從而顯著提高了植物的光合作用速率。請(qǐng)回答下列問題：

（1）PCR過程所依據(jù)的原理是___________，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成____________；擴(kuò)增過程需要加入___________酶。

（2）啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，其作用是___________。PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于___________的范疇。

（3）可利用定點(diǎn)突變的DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體。常用________將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，還需用到植物細(xì)胞工程中的_______技術(shù)，才能最終獲得轉(zhuǎn)基因植物，該技術(shù)利用的原理是__________。

Answer 1

【答案】 DNA雙鏈復(fù)制 引物 耐高溫的DNA聚合酶（或Taq酶） RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄出mRNA 蛋白質(zhì)工程 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 植物組織培養(yǎng) 全能性

【解析】【試題分析】

本題重點(diǎn)考查了基因工程中的PCR技術(shù)，需要考生理解、掌握以下相關(guān)知識(shí)：

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)制特點(diǎn)DNA的核酸合成技術(shù)。

2.原理：DNA復(fù)制。

3.前提條件：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。

4.條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）。

5過程：（1）高溫變性：DNA解旋過程（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(dòng)解開）；（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。

（1）PCR過程所依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制；利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物；擴(kuò)增過程是在高溫條件下進(jìn)行的，因此需要加入耐高溫的DNA聚合酶（或Taq酶）。

（2）啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)；PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。

（3）常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞；將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株還需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)；植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。