Question

【題目】基因工程是在現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來(lái)的，并有賴于微生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用。基因工程基本操作流程如下圖，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：

（1）圖中A是_______；在基因工程中，②拼接過(guò)程所使用的DNA連接酶有兩類。既可以“縫合”黏性末端，又可以“縫合”平末端的是_____DNA連接酶。只能連接黏性末端的是______DNA連接酶。

（2）在上述基因工程的操作過(guò)程中，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的步驟有______。（用圖解中序號(hào)表示）

（3）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵中常用______法。如果受體細(xì)胞是大腸桿菌，需要用_____處理細(xì)胞，使之成為______，才能吸收DNA分子。

（4）研究中發(fā)現(xiàn)，番茄體內(nèi)的蛋白酶抑制劑對(duì)害蟲的消化酶有抑制作用，導(dǎo)致害蟲無(wú)法消化食物而被殺死，人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)�入玉米體內(nèi)，玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀，玉米這種變異的來(lái)源可以看成是______。

（5）科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法將該基因?qū)�入金茶花葉片細(xì)胞的染色體DNA上，經(jīng)培養(yǎng)長(zhǎng)成的植株具備了抗病性，這說(shuō)明_____，若把目的基因?qū)�入該植物的葉綠體DNA中，則其產(chǎn)生的配子中_____（填“一定”或“不一定”）含有該基因。

（6）假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因抗枯萎病植株自交，子代中抗病與不抗病植株的數(shù)量比為3：1時(shí)，則可推測(cè)該抗病基因整合到了_____上（填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”）。

Answer 1

【答案】 運(yùn)載體 T4DNA連接酶 E.coli ①②④ 顯微注射法 Ca2+ 感受態(tài)細(xì)胞 基因重組 目的基因（抗枯萎病的基因）已表達(dá) 不一定 同源染色體的一條上

【解析】分析題圖，圖示是基因工程的基本操作流程，其中A為運(yùn)載體；①表示目的基因的獲取；②表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程；③表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④表示篩選含有重組DNA的受體細(xì)胞并進(jìn)行擴(kuò)增；最后進(jìn)行重組細(xì)胞克隆。

（1）根據(jù)以上分析已知，圖中A表示運(yùn)載體；常見(jiàn)的DNA連接酶有T4DNA連接酶和E·coli連接酶，前者既可以“縫合”黏性末端，又可以“縫合”平末端，而后者只能連接黏性末端。

（2）在圖示過(guò)程中，①表示目的基因的獲取，該過(guò)程需遵循堿基互補(bǔ)原則；②表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，該過(guò)程需遵循堿基互補(bǔ)原則；③表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，不需要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則；④表示篩選和擴(kuò)增過(guò)程，需要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

（3）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物受精卵常用的方法是顯微注射法；將基因表達(dá)載體導(dǎo)入微生物細(xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法，即用鈣離子處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)，有利于大腸桿菌吸收重組DNA分子。

（4）根據(jù)題意分析，人們利用基因工程技術(shù)成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)�入玉米體內(nèi)，使得玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀。基因工程的原理是基因重組，因此玉米這種變異的來(lái)源屬于基因重組。

（5）根據(jù)題意分析，將目的基因（抗枯萎病的基因）導(dǎo)入金茶花葉片細(xì)胞的染色體DNA上后，培養(yǎng)成的植株具備了抗病性，說(shuō)明目的基因已經(jīng)成功表達(dá)了；葉綠體DNA屬于細(xì)胞質(zhì)基因，其遺傳方式為母系遺傳，若把目的基因?qū)�入該植物的葉綠體DNA中，則其產(chǎn)生的雌配子中可能含有該基因，而其產(chǎn)生的雄配子中不含有該基因。

（6）根據(jù)題意分析，用獲得的二倍體轉(zhuǎn)基因抗枯萎病植株自交，后代的性狀分離比為3:1，相當(dāng)于一對(duì)等位基因的雜合子自交實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明該抗病基因整合到了同源染色體的一條上，另一條沒(méi)有該基因。