Question

【题目】科学家通过现代生物工程技术成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株﹣抗虫棉，其过程大致如图所示．请据图分析回答问题．

（1）上述过程中，构建基因表达载体必须要用到的工具酶是；基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须要有启动子、等．
（2）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了法，Bt毒蛋白基因之所以能够插入植株细胞染色体DNA中的根本原因是 ．
（3）上述过程中的棉株受体细胞通常采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是；通常采用的方法检测Bt毒蛋白基因是否在植株细胞中成功进行了表达．
（4）相比诱变育种和传统的杂交育种方法，上图所示基因工程育种的突出优点是和 ， 但是目前基因工程仍不能取代传统的杂交育种和诱变育种．与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法最主要的优点是 ．
（5）有人担心种植上述抗虫棉，它所携的Bt基因可以通过花粉传递给近亲物种，造成“基因污染”，请你从遗传学角度提出最佳解决方法 ．

Answer 1

【答案】
（1）限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶；终止子和标记基因
（2）农杆菌转化；细菌和植物的DNA分子具有相同的空间结构和化学组成
（3）全能性高；抗原﹣抗体杂交
（4）目的性强；能有效地打破物种的生殖隔离界限；操作简便易行
（5）将目的基因导入叶绿体基因组与线粒体基因组中
【解析】解：（1）构建基因表达载体需用限制性内切酶切割目的基因和运载体，后用DNA连接酶形成重组DNA，故必须要用到的工具酶是 限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶；基因表达载体的构建使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用，含有目的基因+启动子+终止子+标记基因．（2）将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法，由于细菌和植物的DNA分子具有相同的空间结构和化学组成，故Bt毒蛋白基因之所以能够插入植株细胞染色体DNA中．（3）上述过程中的棉株受体细胞通常采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是全能性高；通常采用抗原﹣抗体杂交的方法检测Bt毒蛋白基因是否在植株细胞中成功进行了表达．（4）和杂交育种方法，基因工程育种的突出优点是目的性强，能定向改造生物的性状，且能有效地打破物种的生殖隔离界限；与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法最主要的优点是操作简便易行．（5）若将目的基因导入叶绿体基因组与线粒体基因组中，由于属于细胞质遗传，故不会随花粉传递给近亲物种．
【考点精析】本题主要考查了基因工程的原理及技术的相关知识点，需要掌握基因工程的原理是利用DNA重组技术才能正确解答此题．