Question

18．閱讀如下材料，請回答下列問題：
材料甲：人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機理的探討及治療藥物的篩選．利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示．

（1）圖中的高血壓相關基因通常可以從基因文庫中獲取，含有一種生物所有基因的文庫稱為基因組文庫，獲得人體血清白蛋白基因后可以利用PCR（或多聚酶鏈式反應）技術(shù)進行擴增，該技術(shù)要用到一種特殊的熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）酶．該技術(shù)的基本反應過程：目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應互補序列結(jié)合，然后在DNA聚合酶的作用下進行延伸，如此重復循環(huán)多次．該技術(shù)的原理是DNA雙鏈復制．
（2）子代大鼠如果檢測到體內(nèi)有相關蛋白和出現(xiàn)高血壓，即可分別在分子水平和個體水平上說明高血壓相關基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動物模型．
（3）基因工程的核心是構(gòu)建基因表達載體．
材料乙：為獲得抗病毒的馬鈴薯植株，往往采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將病毒復制酶基因轉(zhuǎn)移到馬鈴薯體內(nèi)．其過程大致如圖所示．

（4）上述過程中，將目的基因?qū)�入馬鈴薯細胞使用了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．該方法先將目的基因插入到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，然后通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進入植物細胞并插入到植物細胞的染色體DNA上．導入農(nóng)桿菌時，要用Ca²⁺處理土壤農(nóng)桿菌，使之轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)，然后將它們在緩沖液中混合培養(yǎng)以完成轉(zhuǎn)化過程．目的基因在馬鈴薯體內(nèi)能否成功轉(zhuǎn)錄，可采用的檢測方法是分子雜交技術(shù)．該轉(zhuǎn)基因馬鈴薯產(chǎn)生的配子中不一定（填“一定”或“不一定”）含有目的基因．

Answer 1

分析 1、有關PCR技術(shù)的相關知識：
（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術(shù)．
（2）原理：DNA復制．
（3）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
（4）過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復性：引物結(jié)合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開．
2、不同生物目的基因?qū)�入的方法不同，每種方法都有利有弊．目的基因?qū)�入植物細胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法比較經(jīng)濟有效，還有基因槍法和花粉管通道法；目的基因?qū)�入動物細胞常用的方法是顯微注射法；大腸桿菌細胞最常用的轉(zhuǎn)化方法就是用鈣離子處理細胞，使細胞的生理狀態(tài)發(fā)生改變，完成轉(zhuǎn)化過程．
3、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的轉(zhuǎn)化過程：目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上→轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌→導入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達．

解答 解：（1）圖中的高血壓相關基因通常可以從基因文庫中獲取，含有一種生物所有基因的文庫稱為基因組文庫；獲得人體血清白蛋白基因后可以利用PCR（或多聚酶鏈式反應）技術(shù)進行擴增，該過程中存在高溫解鏈，因此要用到一種特殊的熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）．該技術(shù)的基本反應過程：目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應互補序列結(jié)合，然后在DNA聚合酶的作用下進行延伸，如此重復循環(huán)多次．該技術(shù)的原理是DNA雙鏈復制．
（2）子代大鼠如果檢測到體內(nèi)有相關蛋白和出現(xiàn)高血壓，即可分別在分子水平和個體水平上說明高血壓相關基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動物模型．
（3）基因工程的核心是構(gòu)建基因表達載體．
（4）將目的基因?qū)�入馬鈴薯細胞使用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法先將目的基因插入到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，然后通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進入植物細胞并插入到植物細胞的染色體DNA上．將目的基因?qū)�入微生物細胞時，常用感受態(tài)細胞法，即用Ca²⁺處理微生物（土壤農(nóng)桿菌），使之轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀孜�收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)，進而使外源基因容易導入．目的基因在馬鈴薯體內(nèi)能否成功轉(zhuǎn)錄，可采用分子雜交技術(shù)．由于減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體分離，配子中的染色體數(shù)目減半，所以配子不一定會存在導入的目的基因．
故答案為：
（1）基因組文庫     PCR（或多聚酶鏈式反應）    熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）    變性      DNA雙鏈復制      
（2）檢測到體內(nèi)有相關蛋白
（3）構(gòu)建基因表達載體
（4）T-DNA   Ca²⁺ 分子雜交技術(shù)    不一定

點評 本題考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)問題，識記PCR技術(shù)的原理和過程，能結(jié)合所學的知識準確答題．