Question

18．如圖甲是獲得轉基因抗蟲棉的技術流程示意圖，圖乙為農桿菌Ti質粒．

請回答：
（1）A→B利用的技術稱為PCR，其中②過程需要熱穩定的DNA聚合酶（Taq酶）酶才能完成．
（2）圖中將目的基因導入棉花細胞需要經過C過程，該過程為構建重組DNA分子，其目的是使目的基因在受體細胞中穩定存在且可以遺傳給下一代．
（3）圖乙為農桿菌的Ti質粒，為了能順利完成篩選步驟，并保證改造后的質粒進入棉花細胞后不會引起細胞的無限分裂和生長，應用限制性核酸內切酶II切割質粒．將構建的重組Ti質粒，導入土壤農桿菌，在培養基上進行培養時，選擇能在含卡那霉素的培養基中能夠生長、在含四環素的培養基中不能生長的農桿菌．
（4）從F→G的過程利用的主要技術為植物組織培養，欲確定抗蟲基因在G體內是否表達，在個體水平上需要做檢驗實驗為用植株G的葉子喂食蟲子，觀察其抗蟲能力．如果抗蟲基因導入成功，且與某條染色體的DNA整合起來，該轉基因抗蟲棉可視為雜合子，將該轉基因抗蟲棉自交代，預計后代中抗蟲植株占$\frac{3}{4}$．

Answer 1

分析 分析圖甲：A→B采用PCR技術體外擴增DNA，其原理是DNA復制．其中①是高溫變性過程；②是中溫延伸過程．C表示基因表達載體的構建過程．
分析圖乙：圖乙為農桿菌Ti質粒．

解答 解：（1）A→B利用的技術稱為PCR，包括高溫變性、低溫復性和中溫延伸過程；②表示中溫延伸過程，該過程需要熱穩定的DNA聚合酶才能完成．
（2）圖中將目的基因導入棉花細胞前需要構建基因表達載體，其目的是使目的基因在受體細胞中穩定存在且可以遺傳給下一代．
（3）由圖可知，tms基因編碼產物可控制合成吲哚乙酸，而tmr基因編碼產物可控制合成細胞分裂素，因此為了保證改造后的質粒進入水稻細胞后不會引起細胞的無限分裂和生長，必須去除質粒上tms和tmr，則可使用限制酶Ⅰ或限制酶Ⅱ切割，但用限制酶Ⅰ切割后兩個標記基因均未被破壞，不利于篩選，因此為了便于篩選，應該用限制酶Ⅱ切割質粒．用限制酶Ⅱ切割時會破壞四環素抗性基因，但不會破壞卡那霉素抗性基因，因此改造過的質粒和帶有抗蟲基因的DNA分子構成重組Ti質粒，導入土壤農桿菌，在含卡那霉素的培養基中能夠生長，而在含四環素的培養基中不能生長．
（4）將轉基因植物細胞培育成轉基因植株還需要采用植物組織培養技術，即從F→G的過程利用的主要技術為植物組織培養；欲確定抗蟲基因在G體內是否表達，在個體水平上，可用植株G的葉子喂食蟲子，觀察其抗蟲能力．該轉基因抗蟲棉可視為雜合子（Aa），將該轉基因抗蟲棉自交代，根據基因分離定律，預計后代中抗蟲植株（A_）占$\frac{3}{4}$．
故答案為：
（1）PCR       DNA聚合酶（Taq酶）
（2）重組DNA分子　使目的基因在受體細胞中穩定存在且可以遺傳給下一代
（3）II　卡那霉素     四環素
（4）植物組織培養   用植株G的葉子喂食蟲子，觀察其抗蟲能力   $\frac{3}{4}$

點評 本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各步驟中的相關細節，能結合圖中和題中信息準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查，有一定難度．