Question

19．除草劑草甘膦會把普通大豆植株與雜草一起殺死．科學家從抗草甘膦的矮牽牛中分離克隆出EPSP合成酶基因，培育出了抗草甘膦的轉基因大豆，從而大大降低了田間管理成本．抗草甘膦轉基因大豆培育過程大致如圖所示．請分析回答有關問題：

（1）科學家在進行上述基因操作時，通常要用同一種限制酶（限制性核酸內切酶）分別切割質粒和含目的基因的DNA，質粒的黏性末端與目的基因兩側的黏性末端就可通過堿基互補配對而黏合．這一過程體現了質粒作為運載體必須具備的條件是具有一個或多個限制酶切點．
（2）若大量擴增目的基因，則用的是多聚酶鏈式反應（寫出全稱）技術，該過程需要的聚合酶的特點是耐高溫．
（3）為了確定轉基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素標記的EPSP合成酶基因（目的基因）作探針進行分子雜交檢測，又要用噴施除草劑（草甘膦）方法從個體水平鑒定大豆植株的抗除草劑特性．
（4）該植株體細胞中含有一個目的基因，因此可以把它看作是雜合子．理論上，在該轉基因植株自交F₁代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數的$\frac{3}{4}$．
（5）蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過對基因的修飾或合成，對現有的基因進行改造，或制造出一個新的蛋白質，以滿足人類生活的需求．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示抗草甘膦轉基因大豆培育過程，即①目的基因（EPSP合成酶基因）的獲取；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞（棉株細胞）；④目的基因的檢測與表達；最后再采用植物組織培養技術．

解答 解：（1）基因工程中，往往用同一種限制酶分別切割質粒和含目的基因的DNA，以產生相同的黏性末端，這樣質粒的黏性末端與目的基因兩側的黏性末端就可通過堿基互補配對而黏合．這一過程體現了質粒作為運載體必須具有一個或多個限制酶切割位點．
（2）若要擴增目的基因，一般采用PCR技術，全稱為多聚酶鏈式反應，該過程中需要耐高溫的DNA聚合酶．
（3）為了確定轉基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素標記的目的基因（EPSP合成酶基因）作探針進行分子雜交檢測，又要用噴施除草劑方法從個體水平鑒定大豆植株的抗除草劑特性．
（4）由于轉基因植株可以看成雜合子（Aa），因此Aa×Aa，后代不具有抗蟲特性的純合子植株占$\frac{1}{4}$，因此仍具有抗除草劑特性的植株占總數的$\frac{3}{4}$．
（5）蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過對基因的修飾或合成，對現有的基因進行改造，或制造出一個新的蛋白質，以滿足人類生活的需求．
故答案為：
（1）限制酶（限制性核酸內切酶）   堿基互補配對   具有一個或多個限制酶切點
（2）多聚酶鏈式反應　耐高溫
（3）EPSP合成酶基因（目的基因）   噴施除草劑（草甘膦）
（4）$\frac{3}{4}$
（5）修飾或合成　蛋白質

點評 本題結合圖解，考查基因工程和蛋白質工程的原理及技術，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；識記植物組織培養的過程及原理，能結合所學的知識準確答題．