Question

16．转基因技术的应用使生物界产生了许多新的生物类型，完成了多种生物性状的定向改变，如利用转基因技术培育高血压大鼠，研究其致病机理及治疗药物的选择；将铁结合蛋白质导入高产水稻中，获得高产、含铁量高的水稻株系等．请回答下列问题：
（1）构建基因表达载体时需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶，基因表达载体中标记基因的作用是鉴定和筛选目的基因．
（2）植物组织培养中，培养基中的生长素和细胞分裂素的比例影响细胞发育的方向．
（3）在转基因动物的培育过程中，将目的基因导入受精卵采用最多的方法是显微注射法，体外培养受精卵时，培养液中提供CO₂的目的是维持培养液的pH．若将得到的胚胎进行分割，其操作过程中特别需要注意的问题是将内细胞团进行均等分割．
（4）PCR技术扩增目的基因的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在热稳定DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次，使目的基因的量呈指数 形式扩增．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以便合成一对引物．

Answer 1

分析 1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．
2、PCR技术：
（1）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．
（2）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）
（3）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．

解答 解：（1）构建基因表达载体时，首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA和运载体，还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子；构基因表达载体中标记基因的作用是鉴定和筛选目的基因．
（2）植物组织培养中，培养基中的生长素和细胞分裂素的比例影响细胞发育的方向．
（3）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；体外培养受精卵时，培养液中提供CO₂的目的是维持培养液的pH；胚胎分割时，需要将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（4）PCR技术扩增目的基因的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在热稳定DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次，使目的基因的量呈指数形式扩增．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以便合成一对引物．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶      鉴定和筛选目的基因
（2）生长素    细胞分裂素    
（3）显微注射法      维持培养液的pH      将内细胞团进行均等分割
（4）热稳定DNA聚合      指数     要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物

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、操作工具及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；识记PCR技术的原理、条件及过程等，能结合所学的知识准确答题．