Question

8．为提高番茄的耐寒能力，可以将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，结合所学知识回答下列问题：
（1）获取鱼的抗冻蛋白基因可以从相关的cDNA文库提取，cDNA文库小于基因组文库（填“大于”、“等于”或者“小于”）．
（2）为在短时间内大量获得抗冻蛋白基因，可用PCR技术扩增的方法，其原理是DNA分子复制．在该反应体系中加入的物质有抗冻蛋白基因、4中脱氧核苷酸、引物和Taq酶，在扩增过程中，引物和脱氧核苷酸被不断消耗．
（3）抗冻蛋白基因获取之后，需要进行基因表达载体的构建，此步骤是基因工程的核心．
（4）将抗冻蛋白基因导入番茄体细胞，常采用的方法是农杆菌转化法．然后用植物组织培养技术获得高耐寒的番茄植株．
（5）若要获得大量高耐寒的无病毒番茄植株，可以用茎尖组织培养技术．

Answer 1

分析 一、基因工程的基本操作程序：
第一步：目的基因的获取
1、目的基因是指：编码蛋白质的结构基因．
2、原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成．人工合成目的基因的常用的有反转录法和化学合成法．
3、PCR技术扩增目的基因
第二步：基因表达载体的构建
1、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用．
2、组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因
第三步：将目的基因导入受体细胞
1、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程．
2、常用的转化方法：
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，其次还有基因枪法和花粉管通道法等．
将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术．此方法的受体细胞多是受精卵．
将目的基因导入微生物细胞：其转化方法是Ca²⁺转化法．
第四步：目的基因的检测和表达
DNA分子杂交技术、分子杂交技术、抗原-抗体杂交技术、个体生物学水平的鉴定．
二、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒和人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种和作为脱毒）、细胞产物的工厂化生产．

解答 解：（1）基因组文库包含一种生物所有的基因，而cDNA文库只包含该种生物部分基因，所以同种生物的基因组文库大于cDNA文库．
（2）PCR技术是体外扩增DNA的技术，可以在短时间内大量获得抗冻蛋白基因的方法，其原理是DNA分子复制．在该反应体系中加入的物质有抗冻蛋白基因、4中脱氧核苷酸、引物和Taq酶，在扩增过程中，引物与模板链碱基互补配对，参与子代脱氧核苷酸链的合成，因此引物和脱氧核苷酸被不断消耗．
（3）基因表达载体的构步骤是基因工程的核心．
（4）将抗冻蛋白基因导入番茄体细胞，受体细胞是植物细胞，因此常采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞中．然后用植物组织培养技术获得高耐寒的番茄植株．
（5）若要获得大量高耐寒的无病毒番茄植株，可以用茎尖组织培养技术．
故答案为：
（1）小于
（2）PCR技术    DNA分子复制    引物    Taq酶   引物   脱氧核苷酸
（3）基因表达载体的构建
（4）农杆菌转化法        植物组织培养
（5）茎尖组织培养

点评 本题考查了基因工程和细胞工程的有关知识，要求考生能够掌握基因工程的操作步骤，识记相关目的基因导入受体细胞的方法以及目的基因检测与鉴定的方法；掌握植株组织培养的过程．