Question

12．請回答下列與生物工程相關(guān)的問題：
（1）將基因表達載體導入農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA上的原因是T-DNA是可以轉(zhuǎn)移的DNA．通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使抗鹽基因插入到馬鈴薯細胞中的染色體DNA上，從而使抗鹽基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達．
（2）用DNA連接酶把被限制酶I（識別序列和切點是-↓GATC-）切割得到的運載體和被限制酶II（識別序列和切點是-G↓GATCC-）切割得到的目的基因連接起來后，該重組DNA分子的新連接處能夠再被限制酶II切割開的概率是$\frac{7}{16}$．
（3）胚胎分割操作過程需要特別注意的問題是：將囊胚的內(nèi)細胞團進行均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育．
（4）體外培養(yǎng)動物細胞需要滿足以下條件：無菌、無毒、添加了血漿（或“血清”）的培養(yǎng)基、適宜溫度與pH、含5%C0₂、95%空氣的氣體環(huán)境等．
（5）對于轉(zhuǎn)基因生物，公眾在食物安全、生物安全和環(huán)境安全方面產(chǎn)生了爭議．
（6）濕地具有蓄洪防旱、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候等功能，這體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值．依據(jù)生態(tài)工程的整體性原理，鄱陽湖自然保護區(qū)的建立需考慮周邊的經(jīng)濟發(fā)展等相關(guān)問題．

Answer 1

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、動物細胞的培養(yǎng)條件：（1）無菌、無毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物．
（2）營養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)．
（3）溫度和PH：36.5℃±0.5℃；適宜的pH：7.2～7.4．
（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細胞代謝必需的）和5%的CO₂（維持培養(yǎng)液的PH）．
3、生物多樣性的價值：（1）直接價值：對人類有食用、藥用和工業(yè)原料等使用意義，以及有旅游觀賞、科學研究和文學藝術(shù)創(chuàng)作等非實用意義的．（2）間接價值：對生態(tài)系統(tǒng)起重要調(diào)節(jié)作用的價值（生態(tài)功能）．（3）潛在價值：目前人類不清楚的價值．
4、轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題：食物安全（滯后效應(yīng)、過敏源、營養(yǎng)成分改變）、生物安全（對生物多樣性的影響）、環(huán)境安全（對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響）．

解答 解：（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理是：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細胞中染色體的DNA上，從而使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達．
（2）重組DNA分子要能夠再被限制酶II切割開，就應(yīng)該具有識別序列和切點：-G↓GATCC-，而題中所述切割后重組有兩種情況：
 情況一重組DNA片段左側(cè)堿基不是G的概率為$\frac{3}{4}$，情況二重組DNA分子片段右側(cè)堿基不是C的概率為$\frac{3}{4}$，兩種情況都不能再限制酶Ⅱ切割開的概率是$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}=\frac{9}{16}$，因此該重組DNA分子能夠再被限制酶Ⅱ切割開的概率是1-$\frac{9}{16}$=$\frac{7}{16}$．
（3）胚胎分割要注意將囊胚的內(nèi)細胞團進行均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育．
（4）體外培養(yǎng)動物細胞需要滿足以下條件：無菌、無毒、添加了血漿（或“血清”）的培養(yǎng)基、適宜溫度與pH、含5%C0₂、95%空氣的氣體環(huán)境等．
（5）轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題包括：食物安全、生物安全和環(huán)境安全．
（6）濕地具有蓄洪防旱、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候等功能，這屬于生態(tài)功能，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值．依據(jù)生態(tài)工程的整體性原理，鄱陽湖自然保護區(qū)的建立需考慮周邊的經(jīng)濟發(fā)展等相關(guān)問題．
故答案為：
（l）T-DNA是可以轉(zhuǎn)移的DNA     穩(wěn)定維持和表達      
（2）$\frac{7}{16}$
（3）胚胎的恢復和進一步發(fā)育
（4）無菌、無毒       含5%C0₂、95%空氣
（5）食物安全     生物安全         環(huán)境安全
（6）間接        整體性

點評 本題綜合考查基因工程、胚胎工程和生態(tài)工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)；識記動物細胞培養(yǎng)的條件；識記生物多樣性的價值及實例，能結(jié)合所學的知識準確答題．