Question

【题目】【生物-选修3：现代生物科技专题】

科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题：

（1）PCR过程所依据的原理是___________，利用PCR技术扩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，以便根据这一序列合成____________；扩增过程需要加入___________酶。

（2）启动子是一段有特殊结构的DNA片段，其作用是___________。PCR定点突变技术属于___________的范畴。

（3）可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用________将基因表达载体导入植物细胞，还需用到植物细胞工程中的_______技术，才能最终获得转基因植物，该技术利用的原理是__________。

Answer 1

【答案】 DNA双链复制 引物 耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶） RNA聚合酶识别和结合部位，驱动转录出mRNA 蛋白质工程 农杆菌转化法 植物组织培养 全能性

【解析】【试题分析】

本题重点考查了基因工程中的PCR技术，需要考生理解、掌握以下相关知识：

1.概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特点DNA的核酸合成技术。

2.原理：DNA复制。

3.前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。

4.条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。

5过程：（1）高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；（2）低温复性：引物结合到互补链DNA上；（3）中温延伸：合成子链。

（1）PCR过程所依据的原理是DNA双链复制；利用PCR技术扩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，以便根据这一序列合成引物；扩增过程是在高温条件下进行的，因此需要加入耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶）。

（2）启动子是一段有特殊结构的DNA片段，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质；PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴。

（3）常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞；将转基因植物细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术；植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性。