Question

8．為提高番茄的耐寒能力，可以將魚的抗凍蛋白基因?qū)�入番茄，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題：
（1）獲取魚的抗凍蛋白基因可以從相關(guān)的cDNA文庫提取，cDNA文庫小于基因組文庫（填“大于”、“等于”或者“小于”）．
（2）為在短時間內(nèi)大量獲得抗凍蛋白基因，可用PCR技術(shù)擴(kuò)增的方法，其原理是DNA分子復(fù)制．在該反應(yīng)體系中加入的物質(zhì)有抗凍蛋白基因、4中脫氧核苷酸、引物和Taq酶，在擴(kuò)增過程中，引物和脫氧核苷酸被不斷消耗．
（3）抗凍蛋白基因獲取之后，需要進(jìn)行基因表達(dá)載體的構(gòu)建，此步驟是基因工程的核心．
（4）將抗凍蛋白基因?qū)�入番茄體細(xì)胞，常采用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．然后用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得高耐寒的番茄植株．
（5）若要獲得大量高耐寒的無病毒番茄植株，可以用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)．

Answer 1

分析 一、基因工程的基本操作程序：
第一步：目的基因的獲取
1、目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因．
2、原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成．人工合成目的基因的常用的有反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法．
3、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建
1、目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用．
2、組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因
第三步：將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞
1、轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程．
2、常用的轉(zhuǎn)化方法：
將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等．
將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)．此方法的受體細(xì)胞多是受精卵．
將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞：其轉(zhuǎn)化方法是Ca²⁺轉(zhuǎn)化法．
第四步：目的基因的檢測和表達(dá)
DNA分子雜交技術(shù)、分子雜交技術(shù)、抗原-抗體雜交技術(shù)、個體生物學(xué)水平的鑒定．
二、植物細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用：植物繁殖的新途徑（微型繁殖、作物脫毒和人工種子）、作物新品種的培育（單倍體育種和作為脫毒）、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)．

解答 解：（1）基因組文庫包含一種生物所有的基因，而cDNA文庫只包含該種生物部分基因，所以同種生物的基因組文庫大于cDNA文庫．
（2）PCR技術(shù)是體外擴(kuò)增DNA的技術(shù)，可以在短時間內(nèi)大量獲得抗凍蛋白基因的方法，其原理是DNA分子復(fù)制．在該反應(yīng)體系中加入的物質(zhì)有抗凍蛋白基因、4中脫氧核苷酸、引物和Taq酶，在擴(kuò)增過程中，引物與模板鏈堿基互補(bǔ)配對，參與子代脫氧核苷酸鏈的合成，因此引物和脫氧核苷酸被不斷消耗．
（3）基因表達(dá)載體的構(gòu)步驟是基因工程的核心．
（4）將抗凍蛋白基因?qū)�入番茄體細(xì)胞，受體細(xì)胞是植物細(xì)胞，因此常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞中．然后用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得高耐寒的番茄植株．
（5）若要獲得大量高耐寒的無病毒番茄植株，可以用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)．
故答案為：
（1）小于
（2）PCR技術(shù)    DNA分子復(fù)制    引物    Taq酶   引物   脫氧核苷酸
（3）基因表達(dá)載體的構(gòu)建
（4）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法        植物組織培養(yǎng)
（5）莖尖組織培養(yǎng)

點(diǎn)評 本題考查了基因工程和細(xì)胞工程的有關(guān)知識，要求考生能夠掌握基因工程的操作步驟，識記相關(guān)目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法以及目的基因檢測與鑒定的方法；掌握植株組織培養(yǎng)的過程．