Question

如图表示科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图．请据图回答下列有关问题：

（1）图中科学家在进行①操作时，要使用

 

酶．
（2）在获得目的基因的过程中，PCR技术相当重要．PCR扩增反应需要在一定的缓冲溶液中加入DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种

 

、四种脱氧核苷酸和

 

的DNA聚合酶．
（3）图中的Ⅱ是

 

，Ⅱ由目的基因、

 

组成．
（4）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是

 

，约80%的转基因植物都是通过这种方法获得的，除此之外，还有

 

．
（5）图中的Ⅲ是导入了目的基因的受体细胞，经植物组织培养获得一株棉花，这株棉花是否具有抗虫特性可进行

 

水平的鉴定．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：1、基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因等．标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．例：用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性．
2、图示过程为基因工程流程，①是构建基因表达载体，②将目的基因导入受体细胞，③经过植物组织培养获得完整植株个体，个体表达过程包括转录和④翻译过程，⑤为转运RNA．

解答： 解：（1）图中科学家在进行①操作时，需要对目的基因和质粒进行切割，然后进行连接，要使用到限制性内切酶和DNA连接酶．
（2）PCR扩增反应需要两种引物、模板DNA、原料（4种脱氧核苷酸），酶（耐高温的DNA聚合酶）．
（3）图中的Ⅱ是基因表达载体，是由目的基因、启动子、终止子和标记基因等组成．
（4）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，约80%的转基因植物都是通过这种方法获得的，除此之外，还有基因枪法和花粉管通道法等．
（5）图中的Ⅲ是导入了目的基因的受体细胞，经植物组织培养获得一株棉花，这株棉花是否具有抗虫特性可进行个体生物学水平的鉴定．
故答案为：
（1）限制性内切酶和DNA连接酶  
（2）引物                  耐高温
（3）基因表达载体       启动子、终止子和标记基因等
（4）农杆菌转化法        基因枪法和花粉管通道法等
（5）个体生物学

点评：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或的能力．要注意，基因表达载体的构建是在生物体外完成的．PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术．通过这一技术，可以获取大量的目的基因．农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力．