Question

8．科研人员利用基因工程获得了富含赖氨酸的玉米，可缓解人体因缺少必需氨基酸后对健康的不利影响．请回答下列问题：
（1）获取目的基因是基因工程的第一步，从基因文库中获取目的基因是该步骤的重要途径之一．基因文库包括基因组文库和cDNA文库，其中基因组文库包含了本物种的全部基因，cDNA文库包含了本物种的部分基因．
（2）获得目的基因之后，利用PCR技术可在短时问内大量扩增目的基因．请回答：
①PCR技术是利用DNA双链复制的原理，需要目的基因、引物、四种脱氧核糖核苷酸、热稳定DNA聚合酶和一定的缓冲溶液等．
②PCR与细胞内相应过程的不同之处主要表现在温度控制方面，在PCR中先用90-95℃左右高温处理的目的是使DNA变性，而这一过程在细胞内是通过解旋酶的催化作用实现的．
③在PCR技术中所需要的引物，从化学成分上看是由脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸构成的．
（3）通过人们的努力，转基因的成果令人叹为观止，引发了人们在食品安全、生物安全和环境安全三个方面对转基因安全问题的争论．

Answer 1

分析 1、cDNA文库和基因文库的比较表：

文库类型	cDNA	基因组文库
文库大小	小	大
基因中启动子	无	有
基因中内含子	无	有
基因多少	某种生物的部分基因	某种生物的全部基因
物种间的基因交流	可以	部分基因可以

2、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）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．
3、细胞中DNA复制与PCR技术的比较：

		细胞内DNA复制	体外DNA扩增（PCR）
不同点	解旋	在解旋酶作用下边解旋边复制	80～100℃高温解旋，双链完全分开
	酶	DNA解旋酶、DNA聚合酶	TaqDNA聚合酶
	引物	RNA	DNA、RNA
	温度	体内温和条件	高温
相同点		①需提供DNA模板 ②四种脱氧核苷酸为原料 ③子链延伸的方向都是从5'端到3'端

解答 解：（1）基因组文库包含了本物种的全部基因，cDNA文库包含了本物种的部分基因．
（2）①PCR技术的原理是：DNA双链复制；条件是：目的基因、引物、四种脱氧核糖核苷酸、热稳定DNA聚合酶和一定的缓冲溶液等．
②PCR与细胞内相应过程的不同之处主要表现在温度控制方面，在PCR中先用90-95℃左右高温处理的目的是使DNA变性，而这一过程在细胞内是通过解旋酶的催化作用实现的．
③在PCR技术中所需要的引物是一段单链DNA或RNA，因此从化学成分上看是由脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸
构成的．
（3）通过人们的努力，转基因的成果令人叹为观止，引发了人们在食品安全、生物安全和环境安全三个方面对转基因安全问题的争论．
故答案为：
（1）全部      部分
（2）①DNA双链复制      热稳定DNA聚合酶
②使DNA变性        解旋酶的催化作用
③脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸
（3）环境安全

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤等，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确答题．