Question

基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如图所示，请据图分析回答：

(1)图中A是　　　　　；最常用的是　　　　；在基因工程中，需要在　　　　　　　　　　酶的作用下才能完成剪接过程。

(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有　　　　　　。(用图解中序号表示)

(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是　　　　　　　，也说明了生物共用一套　　　　　　　。

(4)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的原理是　　　　　　　　　　。

(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明。

如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中　　　　(选填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。

 

Answer 1

(1)运载体　质粒　限制性核酸内切酶和DNA连接　

(2)①②④　

(3)不同生物的DNA结构基本形式相同　密码子　

(4)基因重组　

(5)目的基因(抗枯萎病的基因)已表达　不一定

 

(1)基因工程中需要的酶有：限制性核酸内切酶和DNA连接酶，很容易漏掉一种酶。

(2)解题的关键点是“可以”遵循碱基互补配对的步骤。获取目的基因的方法主要有直接分离法和人工合成法，人工合成法包括mRNA逆转录和蛋白质氨基酸序列推测法，人工合成目的基因涉及碱基互补配对。另外，过程②拼接和过程④目的基因扩增和筛选也涉及碱基互补配对。

(3)审题有两个方面：①基因移植成功，②分子水平分析；分子水平就是要求考虑DNA结构：都是双链结构，碱基都是按照相同的互补配对原则进行配对。外源基因能够在不同生物体细胞内表达，说明基因表达的过程中共用一套遗传密码子进行翻译，也说明基因表达都遵循中心法则。

(5)植株具备了抗病性说明已经产生了相应的蛋白质，从而获得新的性状，即基因已经表达。叶绿体中的DNA遗传不遵循孟德尔定律，无法确定是否将目的基因传递给配子。