Question

（一）下图是某研究小组利用基因工程技术将抗农药马拉硫磷小菜蛾的羧酸酯酶（CarE）基因导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。

据图回答：

（1）过程①是以mRNA为模板，在__________酶的催化下，合成互补的单链DNA，从而合成双链DNA，获得所需基因。

（2）过程②需要使用_________扩增目的基因，需要在反应体系中添加的有机物质有引物、模板DNA、4种脱氧核糖核苷三磷酸和___________。

（3）CarE基因和表达载体用__________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。

（4）过程③是将目的基因导入大肠杆菌细胞，在基因工程中通常用什么方法？__________

A．Ca²⁺处理大肠杆菌             B．显微注射法

C．农杆菌转化法                 D．基因枪法

（5）过程④可利用_____________（分子检测技术）鉴定目的基因是否已导入受体细胞。

（6）以上过程中，____________是基因工程的核心步骤。

A．过程①和②                 B．构建重组表达载体

C．过程③                     D．过程④

（二）下图为利用生物技术获得生物新品种的过程。据图回答：

  

（1）在基因工程中，A、B分别表示_________________、______________________。

（2）A→B必需的两个基本条件是___________________、______________________。

（3）若使用棉花的体细胞为受体细胞，⑤表示的生物技术是______________________。

（4）要确定目的基因（抗虫基因）是否导入受体细胞，检测的方法是______________。

（5）目的基因（抗虫基因）是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程__________________________________________________。

Answer

逆转录 PCR 耐热性的DNA聚合酶 相同的限制性核酸内切酶 A DNA分子杂交 B 目的基因 重组DNA 运载体 DNA连接酶 植物组织培养 采用DNA分子杂交技术 让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状

【解析】

（一）由图分析，过程①是以mRNA为模板合成DNA的过程，过程②表示利用PCR扩增目的基因，过程③表示将目的基因导入受体细胞；过程④表示通过筛选获得工程菌。

（二）由图分析，①表示获取目的基因的过程，②③表示将目的基因导入受体细胞的过程，④表示早期胚胎发育及胚胎移植过程；⑤表示采用植物组织培养技术将受体细胞培育转基因植株。

（一）

（1）以mRNA为模板，在逆转录酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA。

（2）扩增目的基因需要用到PCR技术，反应体系需要模板DNA、4种脱氧核糖核苷酸和耐热性的DNA聚合酶等。

（3）一般基因和表达载体用相同的限制性核酸内切酶切割，再通过DNA连接酶连接，构成重组DNA分子。

（4）用Ca2+处理大肠杆菌，增加其细胞壁的通透性，利于目的基因导入。

（5）可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞。

（6）基因工程的核心步骤是构建重组表达载体。

（二）

（1）①表示获取目的基因的过程，则A为目的基因，B表示重组DNA（基因表达载体）。

（2）A→B表示基因表达载体的建构过程，首先用限制酶切割运载体和含有目的基因的DNA，其次用DNA连接酶将目的基因和运载体连接成重组DNA。因此必需的两个基本条件是具有运载体和DNA连接酶。

（3）要将转基因棉花体细胞培育成转基因植株，需要采用植物组织培养。

（4）目的基因（抗虫基因）是否导入受体细胞，检测的方法是采用DNA分子杂交技术。

（5）B→D过程中，将含有抗虫基因的棉花体细胞经过植物组织培养形成转基因抗虫棉，在个体水平上的鉴定过程是让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状。