Question

【题目】请根据基因工程、胚胎工程、生态工程的知识，回答下列问题：

（1）基因工程技术中获得目的基因后，利用PCR技术将该基因扩增，前提是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___________。PCR技术中需要的关键酶是_____________。

（2）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，农杆菌的作用是________。我国培育的转基因抗虫棉发展迅猛，在分子水平上，检测抗虫棉基因是否表达的方法是___________________。

（3）体外受精是胚胎工程的重要环节，来自母方的卵母细胞要在输卵管内进一步成熟，达到____________时期，才具备与精子受精的能力。胚胎移植是胚胎工程最后一道工序，其重要意义是___________________________。

（4）某生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程__________的原理。我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性种植了属于乔木的杨树，结果许多杨树长得半死不活，防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了_______________的原理。

Answer 1

【答案】引物 热稳定DNA聚合酶（Taq酶) 农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中 抗原﹣抗体杂交技术 减数第二次分裂中期 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 物质循环再生 协调与平衡

【解析】

本题综合考查了基因工程、胚胎工程和生态工程相关的内容。

（1）PCR是多聚酶链式反应的缩写，其原理是DNA复制，与细胞内DNA复制不同的是：PCR是体外复制，不需要解旋酶，需要引物，DNA聚合酶是耐高温的DNA聚合酶。具体过程分为三个阶段，①变性：在高温90~95℃，双链DNA解旋为单链。②复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。利用PCR技术扩增目的基因的前提，是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。PCR技术是在较高温度环境中进行的，因此技术中需要的关键酶是热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。（2）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，农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，并将其中的Ti质粒上的DNA转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T－DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传性特性得以稳定维持和表达。所以农杆菌的作用可以概括为：农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中。在分子水平上，检测抗虫基因是否表达的方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原﹣抗体杂交，若有杂交带出现表，表明目的基因已形成蛋白质产品。因此该题的空白处应填写“抗原﹣抗体杂交技术”。（3）体处受精所用到的精子必须是获能的精子，卵母细胞必须是达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。（4）生态工程的原理有①物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用。②物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。③协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度。④整体性原理、系统学和工程学原理、系统整体性原理等。若某生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程中物质循环再生原理。而我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性种植了属于乔木的杨树，结果许多杨树长得半死不活，防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了协调与平衡的原理。