[题目]现有甲.乙两种双子叶植物.植物甲含有抗旱基因而具有极强的抗旱性.植物乙抗旱性低.若将该抗旱基因转移至植物乙中.有可能提高后者的抗旱性.目前.基因工程中使用的限制酶主要从原核生物中分离纯化获得.含有限制酶的细胞通常还具有相应的甲基化酶.它可以在基因组胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团.对DNA序列进行修饰.回答下列问� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】现有甲、乙两种双子叶植物，植物甲含有抗旱基因而具有极强的抗旱性，植物乙抗旱性低。若将该抗旱基因转移至植物乙中，有可能提高后者的抗旱性。目前，基因工程中使用的限制酶主要从原核生物中分离纯化获得。含有限制酶的细胞通常还具有相应的甲基化酶，它可以在基因组胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团，对DNA序列进行修饰。回答下列问题：

(l)为获取抗旱基因，可以先从植物甲中提取该基因mRNA，然后经____________过程获得cDNA。基因工程的核心步骤是_________。

(2)使用PCR技术扩增抗旱基因时，可选择图中A、B、C、D四种单链DNA片段中的___________作为引物，此过程还需要___________酶，但不需要解旋酶，而是利用___________使DNA解旋。

(3)原核细胞中的限制酶可切割外源DNA，但不破坏自身DNA，其原因可能是①______________；②________________。

(4)在大田里栽培转基因植物时，要求转基因植物与传统作物之间应该间隔足够远的距离，以免___________________ 。

【答案】逆转录构建基因表达载体 B C Taq 高温 ①细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列 ②甲基化酶对细胞自身的DNA进行甲基化，限制酶无法识别修饰后的DNA序列目的基因随花粉传播，与传统植物发生杂交，造成基因污染。

【解析】

1、基因工程的操作程序：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。其中基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。

2、PCR技术又叫多聚酶链式反应是体外合成DNA的技术，通常有三个基本步骤──变性、复性和延伸。PCR过程需要的引物不是RNA，而是人工合成的DNA单链，其长度通常为20－30个脱氧核苷酸，通常需要两种引物，分别与DNA分子的两条链互补。PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的模板DNA经加热至90℃以上。一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使成为单链，50℃时引物与DNA摸板链之间形成氢键， 72℃时使单链从引物的3’开始延伸。在这个过程中需要耐高温的DNA聚合酶。

3、原核生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。

由分析可知：

(l) cDNA文库是通过mRNA经过逆转录过程获得的，故为获取抗旱基因，可以先从植物甲中提取该基因mRNA，然后经逆转录过程获得cDNA。基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。

(2)使用PCR技术扩增抗旱基因时，可选择图中A、B、C、D四种单链DNA片段中的B、C作为引物，此过程还需要Taq酶，但不需要解旋酶，而是利用高温使DNA解旋。

(3)原核细胞中的限制酶可切割外源DNA，但不破坏自身DNA，其原因可能是①细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列；②甲基化酶对细胞自身的DNA进行甲基化，限制酶无法识别修饰后的DNA序列。

(4)基因污染是指转基因植物的花粉与近缘物种进行杂交，从而使得近缘物种有了转基因物种的性状，造成不必要的麻烦。故在大田里栽培转基因植物时，要求转基因植物与传统作物之间应该间隔足够远的距离，以免目的基因随花粉传播，与传统植物发生杂交，造成基因污染。

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10	420	495	393
100	45	57	51
1000	2	7	3

（2）对初步提取到的菌株要进行_____培养，一般接种操作方法有两种，其中之一是下图所示的_____法。

（3）将酵母菌溶液分别稀释 10 倍、100 倍、1000 倍。每个浓度都接种三个平板，每个平板均用_________接入 0．1mL 稀释菌液，该接种方法是_____。培养时，需将培养皿_____培养，以防冷凝水造成污染。经适当培养后，平板上的菌落如上表所示：据此可得出，每升菌液中酵母菌活菌数为_____个。

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