Question

回答下列有關基因工程和克隆技術的問題．
2006年12月22日，我國首例綠色熒光蛋白轉基因克隆豬在東北農業大學的種豬場自然分娩產出，這標志著我國在轉基因克隆豬技術領域已達到世界領先水平．下圖為我國首例綠色熒光蛋白轉基因克隆豬的培育過程示意圖，請據圖回答：

（1）說出綠色熒光蛋白轉基因克隆豬的培育過程中用到了哪些生物工程技術？

 

利用了哪些原理？

 

（本題答案從下列所給選項中選擇填寫）
①轉基因技術；②細胞核移植技術；③胚胎移植技術；④干細胞技術；⑤動物細胞培養技術
⑥基因突變；⑦基因重組；⑧動物細胞核具有全能性；⑨動物細胞具有全能性
（2）過程①②中必需用到的酶分別是

 

和

 

．綠色熒光蛋白基因之所以能與質粒重組，原因是

 

．
（3）早期胚胎的培養液成分較復雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養成分，以及

 

等物質．
通過上圖中過程①的方法獲取目的基因的數量是有限的，要獲得大量的綠色熒光蛋白基因可以利用PCR技術．PCR擴增反應（如下圖所示）中加入的TaqDNA聚合酶能在接近沸點的條件下，發揮延伸DNA子鏈的作用，將單個脫氧核苷酸連續結合到雙鏈DNA片段的引物鏈上．請回答：

（4）你認為TaqDNA聚合酶一定是從下列哪種生物體細胞中分離提取的？

 

A．水母細胞B．豬胎兒成纖維細胞　C．極端嗜熱菌D．大腸桿菌
（5）下面的表達式不能反映TaqDNA聚合酶的功能，為什么？

 

．

（6）用限制酶EcoRV、MboI單獨或聯合切割同一種質粒，得到DNA片段長度如圖（1kb即1000個堿基對），請在答題卡的指定位置畫出質粒上EcoRV、MboI的切割位點和標出堿基對數．

Answer 1

考點：基因工程的應用,動物體細胞克隆

專題：

分析：分析圖1：過程①是獲取目的基因的過程，過程②是構建基因表達載體的過程；轉基因克隆豬的培養過程運用了轉基因技術、核移植技術、動物細胞培養技術和胚胎移植技術．
分析圖2：PCR是體外DNA擴增技術，包括三個過程：高溫變性、中溫結合、低溫延伸三個過程．該過程需要熱穩定DNA聚合酶，該酶能耐高溫．
分析圖3：脫氧核苷酸脫水縮合過程，該過程是連接脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
分析圖4：限制酶EcoRV單獨切割該普通質粒，可產生14kb的長鏈；用限制酶Mbol單獨切割該普通質粒，可產生2.5kb和11.5kb兩種長度的DNA片段；同時用限制酶EcoRV、Mbol聯合切割同一種質粒，可得到2.5kb、5.5kb、6kb三種長度的DNA片段．

解答： 解：（1）由圖可知綠色熒光蛋白轉基因克隆豬的培育過程中采用了轉基因技術、核移植技術、動物細胞培養技術和胚胎移植技術． 轉基因技術的原理是基因重組；核移植技的原理是動物體細胞核具有全能性；動物細胞培養技術的原理是細胞增殖．
（2）過程①需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，過程②需要用DNA連接酶將目的基因和質粒連接形成重組質粒．因為該基因和質粒的化學成分都是DNA，都是雙螺旋的空間結構、化學組成相同，所以綠色熒光蛋白基因能與質粒重組．
（3）早期胚胎的培養液除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養成分，此外還需加入血清等天然成分．
（4）TaqDNA聚合酶是熱穩定DNA聚合酶，能耐高溫，由此可知該酶應該是從能耐高溫的極端嗜熱菌中獲取的．
（5）TaqDNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續結合到雙鏈DNA片段的引物鏈上，而不是連接磷酸二酯鍵，所以下面的表達式不能反映TaqDNA聚合酶的功能．
（6）用限制酶EcoRV單獨切割該普通質粒，可產生14kb的長鏈；用限制酶Mbol單獨切割該普通質粒，可產生2.5kb和11.5kb兩種長度的DNA片段；同時用限制酶EcoRV、Mbol聯合切割同一種質粒，可得到2.5kb、5.5kb、6kb三種長度的DNA片段．說明限制酶EcoRV的切割位點位于11.5kb長度的DNA片段上，且距限制酶Mbol兩個切點的距離分別是5.5kb、6kb．
故答案：（1）①②③⑤⑦⑧
（2）限制性核酸內切酶（限制酶）  DNA連接酶     該基因和質粒的化學成分都是DNA，都是雙螺旋的空間結構、化學組成相同；有互補的堿基序列（答出其中一點即可）
（3）血清
（4）C（5）TaqDNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續結合到雙鏈DNA片段的引物鏈上（不是連接磷酸二酯鍵）
（6）標出圖中位置，標出相對應堿基對數

點評：本題結合多種類型圖，考查基因工程、細胞工程和胚胎工程的相關知識，意在考查考生的識記能力和識圖能力；能理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識解決生物學問題的能力．