Question

8．為提高番茄的耐寒能力，可以將魚的抗凍蛋白基因導入番茄，結合所學知識回答下列問題：
（1）獲取魚的抗凍蛋白基因可以從相關的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）為在短時間內大量獲得抗凍蛋白基因，可用PCR技術擴增的方法，其原理是DNA分子復制．在該反應體系中加入的物質有抗凍蛋白基因、4中脫氧核苷酸、引物和Taq酶，在擴增過程中，引物和脫氧核苷酸被不斷消耗．
（3）抗凍蛋白基因獲取之后，需要進行基因表達載體的構建，此步驟是基因工程的核心．
（4）將抗凍蛋白基因導入番茄體細胞，常采用的方法是農桿菌轉化法．然后用植物組織培養(yǎng)技術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．

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：編碼蛋白質的結構基因．
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錄法和化學合成法．
3、PCR技術擴增目的基因
第二步：基因表達載體的構建
1、目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用．
2、組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
第三步：將目的基因導入受體細胞
1、轉化的概念：是目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩(wěn)定和表達的過程．
2、常用的轉化方法：
將目的基因導入植物細胞：采用最多的方法是農桿菌轉化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等．
將目的基因導入動物細胞：最常用的方法是顯微注射技術．此方法的受體細胞多是受精卵．
將目的基因導入微生物細胞：其轉化方法是Ca²⁺轉化法．
第四步：目的基因的檢測和表達
DNA分子雜交技術、分子雜交技術、抗原-抗體雜交技術、個體生物學水平的鑒定．
二、植物細胞工程技術的應用：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）、細胞產物的工廠化生產．

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技術是體外擴增DNA的技術，可以在短時間內大量獲得抗凍蛋白基因的方法，其原理是DNA分子復制．在該反應體系中加入的物質有抗凍蛋白基因、4中脫氧核苷酸、引物和Taq酶，在擴增過程中，引物與模板鏈堿基互補配對，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）基因表達載體的構步驟是基因工程的核心．
（4）將抗凍蛋白基因導入番茄體細胞，受體細胞是植物細胞，因此常采用農桿菌轉化法將目的基因導入植物細胞中．然后用植物組織培養(yǎng)技術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．
故答案為：
（1）小于
（2）PCR技術    DNA分子復制    引物    Taq酶   引物   脫氧核苷酸
（3）基因表達載體的構建
（4）農桿菌轉化法        植物組織培養(yǎng)
（5）莖尖組織培養(yǎng)

點評 本題考查了基因工程和細胞工程的有關知識，要求考生能夠掌握基因工程的操作步驟，識記相關目的基因導入受體細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．