Question

16．轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用使生物界產(chǎn)生了許多新的生物類型，完成了多種生物性狀的定向改變，如利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育高血壓大鼠，研究其致病機(jī)理及治療藥物的選擇；將鐵結(jié)合蛋白質(zhì)導(dǎo)入高產(chǎn)水稻中，獲得高產(chǎn)、含鐵量高的水稻株系等．請(qǐng)回答下列問題：
（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶，基因表達(dá)載體中標(biāo)記基因的作用是鑒定和篩選目的基因．
（2）植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例影響細(xì)胞發(fā)育的方向．
（3）在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育過程中，將目的基因?qū)�入受精卵采用最多的方法是顯微注射法，體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，培養(yǎng)液中提供CO₂的目的是維持培養(yǎng)液的pH．若將得到的胚胎進(jìn)行分割，其操作過程中特別需要注意的問題是將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割．
（4）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的過程是：目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合，然后在熱穩(wěn)定DNA聚合酶作用下進(jìn)行延伸，如此重復(fù)循環(huán)多次，使目的基因的量呈指數(shù) 形式擴(kuò)增．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以便合成一對(duì)引物．

Answer 1

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�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：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、PCR技術(shù)：
（1）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對(duì)引物．
（2）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）
（3）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）；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．

解答 解：（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA和運(yùn)載體，還需要用DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體連接形成重組DNA分子；構(gòu)基因表達(dá)載體中標(biāo)記基因的作用是鑒定和篩選目的基因．
（2）植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例影響細(xì)胞發(fā)育的方向．
（3）將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，培養(yǎng)液中提供CO₂的目的是維持培養(yǎng)液的pH；胚胎分割時(shí)，需要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育．
（4）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的過程是：目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合，然后在熱穩(wěn)定DNA聚合酶作用下進(jìn)行延伸，如此重復(fù)循環(huán)多次，使目的基因的量呈指數(shù)形式擴(kuò)增．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以便合成一對(duì)引物．
故答案為：
（1）限制酶和DNA連接酶      鑒定和篩選目的基因
（2）生長(zhǎng)素    細(xì)胞分裂素    
（3）顯微注射法      維持培養(yǎng)液的pH      將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割
（4）熱穩(wěn)定DNA聚合      指數(shù)     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

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)；識(shí)記PCR技術(shù)的原理、條件及過程等，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．