Question

1．Ⅰ、提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理和化學方法分離具有不同理化性質的生物大分子．在DNA粗提取實驗中，利用DNA不溶于酒精而蛋白質可以溶，從而將蛋白質和DNA分開；在以雞血為實驗材料時，在雞血溶液中加入一定量蒸餾水攪拌后濾取濾液即可；若以洋蔥為材料，切碎后加入一定量的洗滌劑和食鹽進行充分地攪拌和研磨，再從濾液中獲取DNA．
Ⅱ、以色列科學家最近開發出一種新型轉基因番茄，科學家向番茄中導入了一種檸檬的OB基因，該基因能夠制造一種香葉醇合酶，從而使番茄產生類似檸檬的芳香氣味．
請據此回答問題：
（1）科學家的做法如下：
獲取檸檬OB基因，方法有基因文庫法、PCR法、人工合成法等；獲取該基因后，再把OB基因與運載體進行重組，將該重組DNA導入番茄的葉肉細胞；轉基因成功的葉肉細胞還需依賴植物組織培養技術發育成一棵完整的植株．由葉肉細胞發育成植株的大致過程是葉肉細胞$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$根、芽→植株．
從分子水平檢測該番茄細胞中是否產生了香葉醇合酶常用的方法是抗原-抗體雜交法．
（2）請根據以下信息從環境和食品安全方面對這種新型番茄作合理評價：
①該新型轉基因番茄外表僅有一點淡紅，這是由于它的番茄紅素較少，而番茄紅素是一種抗氧化物質，對人體有益；
②該品種可以產生高濃度的揮發性萜類物質，具有防腐殺菌作用，因而其生長過程中需要的農藥和殺蟲劑較少；
③在食用了該轉基因番茄后，82人中有29人表示傾向于吃傳統品種的番茄．
環境方面：減少農藥和殺蟲劑的使用，減少了環境污染，由于抗蟲能力強，易成為優勢特種，或對其它植物不利
食品方面：番茄紅素減少，營養價值降低；還可能會產生新的致敏物質．

Answer 1

分析 1、DNA的粗提取與鑒定的實驗原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的氯化鈉溶液中的溶解度不同，利用這一特點可以選擇適當濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出，從而達到分離的目的；②DNA不容于酒精溶液，細胞中的某些蛋白質可以溶解于酒精，利用這一原理可以將蛋白質和DNA進一步分離；③DNA對于酶、高溫和洗滌劑的耐受性，蛋白酶能水解蛋白質，但是不能水解DNA，蛋白質不能耐受較高溫度，DNA能耐受較高溫度；④洗滌劑能瓦解細胞膜，但是對DNA沒有影響；⑤在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會呈現藍色．
2、基因工程四步驟：目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測和表達．目的基因的獲取方法為根據基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在載體上的位置、基因的轉錄產物、以及基因的表達產物蛋白質等特性來獲取目的基因．
3、目的基因的檢測與鑒定：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
4、植物組織培養：在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養在人工配置的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株．
5、轉基因生物的安全性問題：食物安全（滯后效應、過敏源、營養成分改變）、生物安全（對生物多樣性的影響）、環境安全（對生態系統穩定性的影響）．

解答 解：Ⅰ、在DNA粗提取實驗中，利用DNA不溶于酒精而蛋白質可以溶，從而將蛋白質和DNA分開；在以雞血為實驗材料時，在雞血溶液中加入一定量蒸餾水攪拌后濾取濾液即可；若以洋蔥為材料，切碎后加入一定量的洗滌劑和食鹽進行充分地攪拌和研磨，再從濾液中獲取DNA．
Ⅱ、（1）在基因工程中，獲取檸檬OB基因的方法有基因文庫法、PCR法和人工合成法．獲取該基因后，需要構建基因表達載體，即把獲取的OB基因與質粒等運載體進行重組，并將該重組DNA導入番茄的葉肉細胞．轉基因成功的葉肉細胞還需植物組織培養依賴技術，利用植物細胞的全能性發育成一棵完整的植株．由葉肉細胞發育成植株的大致過程是葉肉細胞$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$根、芽→植株．從分子水平檢測該番茄細胞中是否產生了香葉醇合酶常用的方法是抗原-抗體雜交法．
（2）根據題意分析可知：轉基因新型番茄在環境方面能減少農藥和殺蟲劑的使用，減少了環境污染；由于抗蟲能力強，易成為優勢特種，或對其它植物不利；在食品方面，由于番茄紅素減少，營養價值降低，甚至還可能會產生新的致敏物質．
故答案為：
Ⅰ、酒精   蒸餾水    洗滌劑和食鹽
Ⅱ、（1）基因文庫法   PCR法    人工合成法   運載體   植物組織培養   葉肉細胞$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$根、芽→植株    抗原-抗體雜交法
（2）環境方面：減少農藥和殺蟲劑的使用，減少了環境污染；由于抗蟲能力強，易成為優勢特種，或對其它植物不利
食品方面：番茄紅素減少，營養價值降低；還可能會產生新的致敏物質

點評 本題旨在考查學生對DNA粗提取與鑒定實驗的實驗原理的理解和識記及對實驗操作步驟的掌握．
本題綜合考查DNA的粗提取與鑒定、基因工程、細胞工程和轉基因食物安全性的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．