Question

【題目】現(xiàn)有的除草劑一般通過抑制葉綠體中與光合作用有關(guān)的酶的合成來殺滅雜草。為了提高煙草植物對除草劑的抗性，科學(xué)家將EPSPS基因轉(zhuǎn)入煙草的葉綠體中，使煙草植株對除草劑的抗性達5mmol/L，比野生型煙草高10倍。據(jù)此回答下列問題：

（1）PCR技術(shù)是體外擴增目的基因的常用技術(shù)，其擴增目的基因的原理是__________，PCR過程所需的原料是_______________，若將目的基因擴增32倍，則需要經(jīng)過_______個循環(huán)。

（2）PCR過程與細胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比主要有兩點不同，分別是______________________________。

（3）欲獲得能穩(wěn)定遺傳的抗除草劑轉(zhuǎn)基因煙草，則至少需要導(dǎo)入________個EPSPS基因，并且要將EPSPS基因?qū)�入�?/span>________________（填“一條染色體上”、“一對同源染色體上”或“非同源染色體上”）。

（4）葉綠體基因工程能避免傳統(tǒng)基因工程所帶來的基因污染，其原因是___________________________。

Answer 1

【答案】 DNA雙鏈復(fù)制 四種游離的脫氧核苷酸 5 PCR過程需要人工合成的單鏈DNA或RNA作為引物、PCR過程中DNA的解旋是通過控制反應(yīng)溫度來實現(xiàn) 2 一對同源染色體上 葉綠體基因組不會進入花粉中，隨花粉擴散

【解析】試題分析：PCR技術(shù)：PCR全稱為聚合酶鏈式反應(yīng)，是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)；原理及原料——DNA的雙鏈復(fù)制、四種游離的脫氧核苷酸；前提條件——要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成兩種引物；過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶。高溫條件下氫鍵可自動解開。結(jié)果——將目的基因以2n形式擴增，n為擴增次數(shù)。

(1)PCR全稱為聚合酶鏈式反應(yīng)，是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù),原理是DNA的雙鏈復(fù)制；DNA的基本單位是四種脫氧核苷酸，故所需的原料是四種游離的脫氧核苷酸；PCR技術(shù)的結(jié)果是將目的基因以2n形式擴增，n為擴增次數(shù)，若將目的基因擴增32倍，則2n=32，n=5。

(2)PCR過程與細胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比，PCR過程需要人工合成的單鏈DNA或RNA作為引物而體內(nèi)復(fù)制不需要；體內(nèi)復(fù)制需要解旋酶，而PCR技術(shù)是熱變性原理,DNA的解旋是通過控制反應(yīng)溫度來實現(xiàn)。

(3)能穩(wěn)定遺傳的抗除草劑轉(zhuǎn)基因煙草為純合子如AA等，而AA是位于一對同源染色體上的相同的基因，則需要將至少2個EPSPS基因?qū)�入煙草細胞，并且要將EPSPS基因?qū)�入到一對同源染色體上。

(4)葉綠體基因為細胞質(zhì)基因，具有母系遺傳的特點，不會進入花粉中，隨花粉擴散而帶來的基因污染。