Question

【題目】回答下列與基因工程研究歷程有關(guān)的問(wèn)題：

（1）20世紀(jì)中葉，一系列基礎(chǔ)理論研究取得了重大突破，如艾弗里等人通過(guò)細(xì)菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不僅證明了______________，還證明了___________。

（2）接下來(lái)，技術(shù)發(fā)明使基因工程的實(shí)施成為可能。

①如_____________________ 酶的發(fā)現(xiàn)為DNA 的切割、連接創(chuàng)造了條件；______________為目的基因的體外大量擴(kuò)增提供了可能。

②細(xì)菌中的質(zhì)粒分松散型質(zhì)粒和嚴(yán)謹(jǐn)型質(zhì)粒。當(dāng)宿主菌蛋白質(zhì)合成停止時(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)型質(zhì)粒DNA復(fù)制隨之停止，松散型質(zhì)粒DNA復(fù)制仍可進(jìn)行。通常選用松散型質(zhì)粒作為基因工程載體，原因是________________。

（3）從哪種基因文庫(kù)中獲取的基因含有啟動(dòng)子？_______________(基因組文庫(kù)/cDNA文庫(kù)/基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)）

（4）植物基因工程主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力，如抗蟲(chóng)、抗病、抗干旱等；請(qǐng)寫出一種常用的抗蟲(chóng)基因名稱。___________ 。

（5）培育轉(zhuǎn)基因抗逆新品種時(shí)最好要將目的基因插入到植物細(xì)胞染色體的DNA上，理由是：______。

Answer 1

【答案】生物的遺傳物質(zhì)是DNADNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物個(gè)體限制酶、 DNA連接酶PCR技術(shù)（耐高溫的Taq酶的發(fā)現(xiàn)）目的基因容易復(fù)制（目的基因的復(fù)制不容易受干擾）基因組文庫(kù)Bt毒蛋白基因，蛋白酶抑制基因，淀粉酶抑制基因，植物凝集素基因使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)

【解析】

本題考查基因工程，考查對(duì)基因工程原理、操作步驟的理解。明確基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)的不同是解答本題的關(guān)鍵。

（1）艾弗里通過(guò)肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，還證明了DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物個(gè)體，并表達(dá)特定的性狀。

（2）①DNA 的切割、連接需要限制酶和DNA連接酶的作用；PCR技術(shù)為目的基因的體外大量擴(kuò)增提供了可能。

②當(dāng)宿主菌蛋白質(zhì)合成停止時(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)型質(zhì)粒DNA復(fù)制隨之停止，松散型質(zhì)粒DNA復(fù)制仍可進(jìn)行，因此選用松散型質(zhì)粒作為基因工程載體，有利于目的基因在受體菌內(nèi)的復(fù)制。

（3）cDNA文庫(kù)是通過(guò)提取細(xì)胞內(nèi)的mRNA，經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程獲得，mRNA不含有啟動(dòng)子對(duì)應(yīng)的堿基序列，因此從cDNA文庫(kù)中獲取的基因不含有啟動(dòng)子，基因組文庫(kù)具有該生物的全部基因，具有內(nèi)含子。

（4）用于殺蟲(chóng)的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等。

（5）培育轉(zhuǎn)基因抗逆新品種時(shí)最好要將目的基因插入到植物細(xì)胞染色體的DNA上，這樣目的基因可以隨著染色體DNA復(fù)制而復(fù)制，可以使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。

文庫(kù)類型	cDNA文庫(kù)	基因組文庫(kù)
構(gòu)建基因文庫(kù)的過(guò)程
文庫(kù)大小	小	大
基因中啟動(dòng)子	無(wú)	有
基因中內(nèi)含子	無(wú)	有
基因多少	某種生物的部分基因	某種生物的全部基因
物種間的基因交流	可以	部分基因可以
說(shuō)明	基因文庫(kù)的組建過(guò)程就包含基因工程的基本操作步驟。從基因文庫(kù)中獲取目的基因的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性