题目内容
【题目】如图为两个优良的基因片段所在的DNA分子，基因1来自植物甲，基因2来自植物乙，图中A、B、C、D代表两个基因片段的两端，科学家试图将两个基因进行拼接形成一个新的融合基因，并将融合基因转入水稻中，使得水稻具有了某种优良性状。Ned I 、EcoRI、 Hind III代表三种不同的限制酶且切割产生的末端各不相同，图中的箭头代表不同酶的酶切位点
（1）首先应选用某一种限制酶对上述两个DNA分子进行切割，选择的这种限制酶是_____，同时还要用______________酶处理才能得到____________端相连的融合基因。
（2）在进行上述操作时，由于提取的DNA分子数量较少，需要利用PCR技术对目的基因片段进行扩增，该技术的原理是模拟生物体内的____________过程。在进行扩增前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，利用引物进行目的基因扩增时，若以扩增基因1为例，至少在第________轮循环后才能获得纯目的基因片段（仅含引物及之间的序列）。
（3）将该融合基因导入水稻后，若要保证该基因能在该种水稻中稳定遗传应保证该基因能整合在______________上，若要保证所转入的基因尽可能少发生转移应将目的基因优先转入__________（填“细胞核”或“细胞质”）中，这样才确保转基因生物的安全性。
【答案】EcoR I DNA连接酶 B和D DNA双链复制 三 水稻染色体的DNA上 细胞质
【解析】
PCR技术：
（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定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）要想让两种不同的基因连接在一起，首先应用限制酶将两个目的基因切出相同的粘性末端，然后才能根据碱基互补配对将两个片段连在一起，根据“Ned I 、EcoRI、 Hind III代表三种不同的限制酶且切割产生的末端各不相同”，结合图中不同酶的酶切位点可知，需使用EcoR I酶对两种目的基因进行切割，才能保证两个基因出现相同的粘性末端，同时还要用DNA连接酶处理才能得到B和D端相连的融合基因。
（2）PCR技术的原理是模拟生物体内的DNA双链复制过程。采用PCR技术扩增DNA的过程为：变性、复性、延伸。根据PCR过程的特点绘制PCR过程示意图如图所示：
由图示可知，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即仅含引物之间的序列。
（3）由于水稻细胞中的染色体在遗传时能保持稳定性，所以若要保证融合基因能在该种水稻中稳定遗传应保证该基因能整合在水稻染色体的DNA上。花粉中几乎不含细胞质，而受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以科学家设法将目的基因整合到受体细胞细胞质的叶绿体基因组中后，就不会通过花粉转移到自然界中的其他植物，故若要保证所转入的基因尽可能少发生转移应将目的基因优先转入细胞质中，这样才确保转基因生物的安全性。
