Question

【選修3-現(xiàn)代生物科技專題】
如圖表示“華恢1號”抗蟲水稻主要培育流程，據圖回答：

（1）crylA基因通過①～④，最終在宿主細胞內維持穩(wěn)定和表達的過程叫做

 

；
（2）殺蟲基因（crylA）是根據幾種Bt毒蛋白的分子結構，設計并人工合成的，這屬于

 

工程技術范疇．
（3）組建理想的載體需要對天然的質粒進行改造．下圖是天然土壤農桿菌Ti質粒結構示意圖（示部分基因及部分限制酶作用位點），據圖分析：

①改造質粒時，要使抗蟲基因能成功表達，還應插入

 

．
②改造質粒時用限制酶Ⅰ處理，其目的是：第一，去除質粒上的

 

（基因），保證T-DNA進入水稻細胞后不會促進細胞的分裂和生長；第二，使質粒帶有單一限制酶作用位點，有利于

 

．第三，使質粒大小合適，可以提高轉化效率等．
③若用限制酶Ⅱ分別切割經過②過程改造的理想質粒和帶有抗蟲基因的DNA分子，并構成重組Ti質粒，再分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，觀察到的細胞生長的情況是

 

．
（4）一個圖所示的質粒分子在限制酶Ⅱ切割的前后，分別含有

 

個和

 

個游離的磷酸基團．
（5）為了獲取重組質粒，將切割后的質粒與目的基因片段混合，并加入

 

酶．

Answer 1

考點：基因工程的應用

專題：

分析：轉化是指目的基因進人受體細胞內，并在受體細胞內維持穩(wěn)定和表達的過程．蛋白質工程的原理（實質）：改造基因．標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來．啟動子是一段特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質．

解答： 解：（1）轉化是指目的基因進人受體細胞內，并在受體細胞內維持穩(wěn)定和表達的過程．
（2）蛋白質工程指以蛋白質的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質進行基因改造，或制造一種心的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需要．蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程．
（3）①啟動子是一段特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質．
②限制酶Ⅰ的作用位點在tms 基因上，破壞了tms 基因的作用．另外只有一個作用位點，也有利于目的基因（或外源DNA）準確插入．
③限制酶Ⅱ分別切割質粒，破壞了tmr和tet基因，tet基因是四環(huán)素抗性基因．但卡那霉素抗性基因沒有被破壞．重組Ti質粒，再分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，觀察到的細胞生長的情況是在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長．    
（4）質粒為小型環(huán)狀的DNA分子，環(huán)狀DNA分子中沒有游離的磷酸基團，經過限制酶Ⅱ切割后在切口處每端各含有1個游離的磷酸基團．限制酶Ⅱ切割圖所示的質粒分子產生2個切口．
（5）含有目的基因的片段與質粒連接形成重組質粒，需要DNA連接酶將兩個DNA片段的末端的“縫隙”連接起來．
故答案為：
（1）植物組織培養(yǎng)   
（2）蛋白質  
（3）①啟動子    ②tms  目的基因（或外源DNA）準確插入    ③在含卡那霉素的培養(yǎng)基中能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長   
（4）0、4
（5）DNA連接酶

點評：本題考查了基因工程相關內容，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力；識圖能力和具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理的能力．