Question

回答下列有关基因工程和克隆技术的问题．
2006年12月22日，我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪在东北农业大学的种猪场自然分娩产出，这标志着我国在转基因克隆猪技术领域已达到世界领先水平．下图为我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程示意图，请据图回答：

（1）说出绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程中用到了哪些生物工程技术？

 

利用了哪些原理？

 

（本题答案从下列所给选项中选择填写）
①转基因技术；②细胞核移植技术；③胚胎移植技术；④干细胞技术；⑤动物细胞培养技术
⑥基因突变；⑦基因重组；⑧动物细胞核具有全能性；⑨动物细胞具有全能性
（2）过程①②中必需用到的酶分别是

 

和

 

．绿色荧光蛋白基因之所以能与质粒重组，原因是

 

．
（3）早期胚胎的培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及

 

等物质．
通过上图中过程①的方法获取目的基因的数量是有限的，要获得大量的绿色荧光蛋白基因可以利用PCR技术．PCR扩增反应（如下图所示）中加入的TaqDNA聚合酶能在接近沸点的条件下，发挥延伸DNA子链的作用，将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上．请回答：

（4）你认为TaqDNA聚合酶一定是从下列哪种生物体细胞中分离提取的？

 

A．水母细胞B．猪胎儿成纤维细胞　C．极端嗜热菌D．大肠杆菌
（5）下面的表达式不能反映TaqDNA聚合酶的功能，为什么？

 

．

（6）用限制酶EcoRV、MboI单独或联合切割同一种质粒，得到DNA片段长度如图（1kb即1000个碱基对），请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、MboI的切割位点和标出碱基对数．

Answer 1

考点：基因工程的应用,动物体细胞克隆

专题：

分析：分析图1：过程①是获取目的基因的过程，过程②是构建基因表达载体的过程；转基因克隆猪的培养过程运用了转基因技术、核移植技术、动物细胞培养技术和胚胎移植技术．
分析图2：PCR是体外DNA扩增技术，包括三个过程：高温变性、中温结合、低温延伸三个过程．该过程需要热稳定DNA聚合酶，该酶能耐高温．
分析图3：脱氧核苷酸脱水缩合过程，该过程是连接脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键．
分析图4：限制酶EcoRV单独切割该普通质粒，可产生14kb的长链；用限制酶Mbol单独切割该普通质粒，可产生2.5kb和11.5kb两种长度的DNA片段；同时用限制酶EcoRV、Mbol联合切割同一种质粒，可得到2.5kb、5.5kb、6kb三种长度的DNA片段．

解答： 解：（1）由图可知绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程中采用了转基因技术、核移植技术、动物细胞培养技术和胚胎移植技术． 转基因技术的原理是基因重组；核移植技的原理是动物体细胞核具有全能性；动物细胞培养技术的原理是细胞增殖．
（2）过程①需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，过程②需要用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒．因为该基因和质粒的化学成分都是DNA，都是双螺旋的空间结构、化学组成相同，所以绿色荧光蛋白基因能与质粒重组．
（3）早期胚胎的培养液除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，此外还需加入血清等天然成分．
（4）TaqDNA聚合酶是热稳定DNA聚合酶，能耐高温，由此可知该酶应该是从能耐高温的极端嗜热菌中获取的．
（5）TaqDNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上，而不是连接磷酸二酯键，所以下面的表达式不能反映TaqDNA聚合酶的功能．
（6）用限制酶EcoRV单独切割该普通质粒，可产生14kb的长链；用限制酶Mbol单独切割该普通质粒，可产生2.5kb和11.5kb两种长度的DNA片段；同时用限制酶EcoRV、Mbol联合切割同一种质粒，可得到2.5kb、5.5kb、6kb三种长度的DNA片段．说明限制酶EcoRV的切割位点位于11.5kb长度的DNA片段上，且距限制酶Mbol两个切点的距离分别是5.5kb、6kb．
故答案：（1）①②③⑤⑦⑧
（2）限制性核酸内切酶（限制酶）  DNA连接酶     该基因和质粒的化学成分都是DNA，都是双螺旋的空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列（答出其中一点即可）
（3）血清
（4）C（5）TaqDNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上（不是连接磷酸二酯键）
（6）标出图中位置，标出相对应碱基对数

点评：本题结合多种类型图，考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关知识，意在考查考生的识记能力和识图能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识解决生物学问题的能力．