Question

8．科研人員利用基因工程獲得了富含賴氨酸的玉米，可緩解人體因缺少必需氨基酸后對健康的不利影響．請回答下列問題：
（1）獲取目的基因是基因工程的第一步，從基因文庫中獲取目的基因是該步驟的重要途徑之一．基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，其中基因組文庫包含了本物種的全部基因，cDNA文庫包含了本物種的部分基因．
（2）獲得目的基因之后，利用PCR技術(shù)可在短時問內(nèi)大量擴增目的基因．請回答：
①PCR技術(shù)是利用DNA雙鏈復(fù)制的原理，需要目的基因、引物、四種脫氧核糖核苷酸、熱穩(wěn)定DNA聚合酶和一定的緩沖溶液等．
②PCR與細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)過程的不同之處主要表現(xiàn)在溫度控制方面，在PCR中先用90-95℃左右高溫處理的目的是使DNA變性，而這一過程在細(xì)胞內(nèi)是通過解旋酶的催化作用實現(xiàn)的．
③在PCR技術(shù)中所需要的引物，從化學(xué)成分上看是由脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸構(gòu)成的．
（3）通過人們的努力，轉(zhuǎn)基因的成果令人嘆為觀止，引發(fā)了人們在食品安全、生物安全和環(huán)境安全三個方面對轉(zhuǎn)基因安全問題的爭論．

Answer 1

分析 1、cDNA文庫和基因文庫的比較表：

文庫類型	cDNA	基因組文庫
文庫大小	小	大
基因中啟動子	無	有
基因中內(nèi)含子	無	有
基因多少	某種生物的部分基因	某種生物的全部基因
物種間的基因交流	可以	部分基因可以

2、PCR技術(shù)：
（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)．
（2）原理：DNA復(fù)制．
（3）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
（4）條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）
（5）過程：①高溫變性：DNA解旋過程（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）；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．
3、細(xì)胞中DNA復(fù)制與PCR技術(shù)的比較：

		細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制	體外DNA擴增（PCR）
不同點	解旋	在解旋酶作用下邊解旋邊復(fù)制	80～100℃高溫解旋，雙鏈完全分開
	酶	DNA解旋酶、DNA聚合酶	TaqDNA聚合酶
	引物	RNA	DNA、RNA
	溫度	體內(nèi)溫和條件	高溫
相同點		①需提供DNA模板 ②四種脫氧核苷酸為原料 ③子鏈延伸的方向都是從5'端到3'端

解答 解：（1）基因組文庫包含了本物種的全部基因，cDNA文庫包含了本物種的部分基因．
（2）①PCR技術(shù)的原理是：DNA雙鏈復(fù)制；條件是：目的基因、引物、四種脫氧核糖核苷酸、熱穩(wěn)定DNA聚合酶和一定的緩沖溶液等．
②PCR與細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)過程的不同之處主要表現(xiàn)在溫度控制方面，在PCR中先用90-95℃左右高溫處理的目的是使DNA變性，而這一過程在細(xì)胞內(nèi)是通過解旋酶的催化作用實現(xiàn)的．
③在PCR技術(shù)中所需要的引物是一段單鏈DNA或RNA，因此從化學(xué)成分上看是由脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸
構(gòu)成的．
（3）通過人們的努力，轉(zhuǎn)基因的成果令人嘆為觀止，引發(fā)了人們在食品安全、生物安全和環(huán)境安全三個方面對轉(zhuǎn)基因安全問題的爭論．
故答案為：
（1）全部      部分
（2）①DNA雙鏈復(fù)制      熱穩(wěn)定DNA聚合酶
②使DNA變性        解旋酶的催化作用
③脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸
（3）環(huán)境安全

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟等，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．