Question

【选修3-现代生物科技专题】
如图表示“华恢1号”抗虫水稻主要培育流程，据图回答：

（1）crylA基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做

 

；
（2）杀虫基因（crylA）是根据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于

 

工程技术范畴．
（3）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造．下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（示部分基因及部分限制酶作用位点），据图分析：

①改造质粒时，要使抗虫基因能成功表达，还应插入

 

．
②改造质粒时用限制酶Ⅰ处理，其目的是：第一，去除质粒上的

 

（基因），保证T-DNA进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于

 

．第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等．
③若用限制酶Ⅱ分别切割经过②过程改造的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒，再分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的情况是

 

．
（4）一个图所示的质粒分子在限制酶Ⅱ切割的前后，分别含有

 

个和

 

个游离的磷酸基团．
（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入

 

酶．

Answer 1

考点：基因工程的应用

专题：

分析：转化是指目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程．蛋白质工程的原理（实质）：改造基因．标记基因的作用是为了鉴别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．启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．

解答： 解：（1）转化是指目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程．
（2）蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种心的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程．
（3）①启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．
②限制酶Ⅰ的作用位点在tms 基因上，破坏了tms 基因的作用．另外只有一个作用位点，也有利于目的基因（或外源DNA）准确插入．
③限制酶Ⅱ分别切割质粒，破坏了tmr和tet基因，tet基因是四环素抗性基因．但卡那霉素抗性基因没有被破坏．重组Ti质粒，再分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的情况是在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．    
（4）质粒为小型环状的DNA分子，环状DNA分子中没有游离的磷酸基团，经过限制酶Ⅱ切割后在切口处每端各含有1个游离的磷酸基团．限制酶Ⅱ切割图所示的质粒分子产生2个切口．
（5）含有目的基因的片段与质粒连接形成重组质粒，需要DNA连接酶将两个DNA片段的末端的“缝隙”连接起来．
故答案为：
（1）植物组织培养   
（2）蛋白质  
（3）①启动子    ②tms  目的基因（或外源DNA）准确插入    ③在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长   
（4）0、4
（5）DNA连接酶

点评：本题考查了基因工程相关内容，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，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；识图能力和具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力．