Question

14．基因工程基本操作流程如图，请据图分析回答：
（1）图中A是目的基因（外源基因）；在基因工程中，需要在限制性核酸内切酶和DNA连接 酶的作用下才能完成剪接过程．
（2）在如图基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有②④．（用图中序号表示）
（3）从分子水平分析不同种生物之间的基因移植成功的主要原因是不同生物DNA分子具有相同的双螺旋结构，这也说明了不同生物共用一套遗传密码．
（4）Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系．在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl-2mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平．①图中X表示逆转录过程．
②从基因组数据库中查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成引物用于PCR扩增，PCR扩增过程第一轮循环的模板是Bcl-2cDNA．在获得单链模板的方式上，PCR扩增与体内DNA复制不同，前者通过高温解开双链，后者通过解旋酶解开双链．
（5）将基因表达载体导入受体的受精卵中常用显微注射法，在培育转基因植物常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中．
（6）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是基因重组．

Answer 1

分析 分析题图：图示为基因工程的相关操作过程图，其中A表示目的基因，可直接从细胞中获取或采用人工合成法合成；②表示基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶和限制酶；③表示将目的基因导入受体细胞的过程，受体细胞不同时，导入的方法也不一样；④表示目的基因的扩增和筛选，⑤表示反转录形成cDNA．

解答 解：（1）A表示目的基因，在基因表达载体的构建过程中，该过程需要限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子，还需DNA连接酶将运载体和目的基因连接形成重组DNA分子．
（2）在如图基因工程的操作过程中，②表示基因表达载体的构建过程，④表示目的基因的扩增和筛选，这两个过程都遵循碱基互补配对原则．
（3）不同种生物之间的基因移植成功的主要原因是不同生物DNA分子具有相同的双螺旋结构，也说明了不同生物共用一套遗传密码．
（4）①X表示以mRNA为模板逆转录形成cDNA的过程．
②PCR技术获取目的基因的前提是已知Bcl-2基因或者Bcl-2mRNA的核苷酸，以便合成引物；条件包括模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶，根据题中流程图，第一轮循环的模板式Bcl-2cDNA．PCR技术在高温下解开双螺旋，而DNA复制在解旋酶的作用下解开双螺旋．
（5）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；在培育转基因植物时常用农杆菌转化法，其中农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中．
（6）将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内获得新品种的方法是基因工程育种，原理是基因重组．
故答案为：
（1）目的基因（外源基因）     限制性核酸内切酶和DNA连接
（2）②④
（3）不同生物DNA分子具有相同的双螺旋结构   遗传密码
（4）①反转录 ②引物 Bcl-2cDNA    高温   解旋酶
（5）显微注射  农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中
（6）基因重组

点评 本题结合基因工程的操作流程图，考查基因工程的技术及原理、植物组织培养、胚胎移植等知识，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作过程，能结合题图答题；识记植物组织培养的过程及应用；识记胚胎移植的过程及应用，能运用所学的知识答题．