Question

【题目】基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答：

（1）图中A是_______；在基因工程中，②拼接过程所使用的DNA连接酶有两类。既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端的是_____DNA连接酶。只能连接黏性末端的是______DNA连接酶。

（2）在上述基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有______。（用图解中序号表示）

（3）将基因表达载体导入动物的受精卵中常用______法。如果受体细胞是大肠杆菌，需要用_____处理细胞，使之成为______，才能吸收DNA分子。

（4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源可以看成是______。

（5）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明_____，若把目的基因导入该植物的叶绿体DNA中，则其产生的配子中_____（填“一定”或“不一定”）含有该基因。

（6）假如用得到的二倍体转基因抗枯萎病植株自交，子代中抗病与不抗病植株的数量比为3：1时，则可推测该抗病基因整合到了_____上（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）。

Answer 1

【答案】 运载体 T4DNA连接酶 E.coli ①②④ 显微注射法 Ca2+ 感受态细胞 基因重组 目的基因（抗枯萎病的基因）已表达 不一定 同源染色体的一条上

【解析】分析题图，图示是基因工程的基本操作流程，其中A为运载体；①表示目的基因的获取；②表示基因表达载体的构建过程；③表示将目的基因导入受体细胞；④表示筛选含有重组DNA的受体细胞并进行扩增；最后进行重组细胞克隆。

（1）根据以上分析已知，图中A表示运载体；常见的DNA连接酶有T4DNA连接酶和E·coli连接酶，前者既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端，而后者只能连接黏性末端。

（2）在图示过程中，①表示目的基因的获取，该过程需遵循碱基互补原则；②表示基因表达载体的构建过程，该过程需遵循碱基互补原则；③表示将目的基因导入受体细胞，不需要遵循碱基互补配对原则；④表示筛选和扩增过程，需要遵循碱基互补配对原则。

（3）将基因表达载体导入动物受精卵常用的方法是显微注射法；将基因表达载体导入微生物细胞的方法是感受态细胞法，即用钙离子处理大肠杆菌，使之成为感受态，有利于大肠杆菌吸收重组DNA分子。

（4）根据题意分析，人们利用基因工程技术成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使得玉米获得了与番茄相似的抗虫性状。基因工程的原理是基因重组，因此玉米这种变异的来源属于基因重组。

（5）根据题意分析，将目的基因（抗枯萎病的基因）导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上后，培养成的植株具备了抗病性，说明目的基因已经成功表达了；叶绿体DNA属于细胞质基因，其遗传方式为母系遗传，若把目的基因导入该植物的叶绿体DNA中，则其产生的雌配子中可能含有该基因，而其产生的雄配子中不含有该基因。

（6）根据题意分析，用获得的二倍体转基因抗枯萎病植株自交，后代的性状分离比为3:1，相当于一对等位基因的杂合子自交实验，说明该抗病基因整合到了同源染色体的一条上，另一条没有该基因。