Question

10．如圖為轉(zhuǎn)基因抗病毒馬鈴薯培育過程圖，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題：

（1）PCR技術(shù)利用的基本原理是DNA雙鏈復(fù)制．利用該技術(shù)擴(kuò)增目的基因（子鏈的延伸方向從5′→3′），應(yīng)選擇圖中的引物B和E（填字母）與模板DNA結(jié)合．
（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要的工具是限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體．
（3）重組細(xì)跑經(jīng)過G脫分化、H再分化過程成功地培育出了轉(zhuǎn)基因抗病毒馬鈴薯植株．
（4）制造抗病毒植株的人工種子可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到的胚狀體等材料經(jīng)過人工薄膜包裝得到．
（5）研究表明，轉(zhuǎn)基因植物可以通過花粉將外源基因擴(kuò)散到其他植物，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境造成潛在的危害．請(qǐng)你提出一種解決此問題的合理生物學(xué)方法：將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中．

Answer 1

分析 1、基因工程的工具有：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體．需要限制酶來切割以獲取目的基因，同時(shí)需要相同的限制酶切割運(yùn)載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過DNA連接酶連接目的基因和運(yùn)載體．
2、人工種子是通過植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，通過人工薄膜包裝得到的種子．

解答 解：（1）PCR技術(shù)利用的基本原理是DNA雙鏈復(fù)制．引物是一小段單鏈DNA，引物5′端的堿基可以與DNA兩條鏈的3′端的堿基進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，可作為DNA復(fù)制的起始點(diǎn)．子鏈的延伸方向從5′→3′，DNA聚合酶從引物的3′端的開始延伸DNA鏈．因此要擴(kuò)增目的基因．應(yīng)選用如圖中的B和E作為引物．
（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，首先利用限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，然后再用DNA連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒，即需要的工具有限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體．
（3）分析圖解可知，圖中重組細(xì)胞需要經(jīng)過植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)為轉(zhuǎn)基因植株，即圖中G表示脫分化、H表示再分化．
（4）制造抗病毒植株的人工種子可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等材料經(jīng)過人工薄膜包裝得到．
（5）花粉中含有精子，幾乎不含細(xì)胞質(zhì)，而受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞，所以科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中后，就不會(huì)通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物．
故答案為：
（1）DNA雙鏈復(fù)制B和E
（2）限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體
（3）脫分化   再分化
（4）胚狀體    不定芽    頂芽   腋芽
（5）將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合PCR過程和基因工程育種的示意圖，考查PCR技術(shù)、基因工程以及細(xì)胞工程等知識(shí)，要求考生識(shí)記PCR技術(shù)的過程及原理，能分析題圖提取有效信息答題；能根據(jù)題干信息，歸納出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用．