Question

【題目】科學家通過現(xiàn)代生物工程技術成功培育出能抗棉鈴蟲的棉花植株﹣抗蟲棉，其過程大致如圖所示．請據(jù)圖分析回答問題．

（1）上述過程中，構建基因表達載體必須要用到的工具酶是；基因表達載體的組成，除了目的基因外，還必須要有啟動子、等．
（2）上述過程中，將目的基因導入棉花細胞內使用了法，Bt毒蛋白基因之所以能夠插入植株細胞染色體DNA中的根本原因是 ．
（3）上述過程中的棉株受體細胞通常采用愈傷組織細胞，與采用葉肉細胞相比較，其優(yōu)點是；通常采用的方法檢測Bt毒蛋白基因是否在植株細胞中成功進行了表達．
（4）相比誘變育種和傳統(tǒng)的雜交育種方法，上圖所示基因工程育種的突出優(yōu)點是和 ， 但是目前基因工程仍不能取代傳統(tǒng)的雜交育種和誘變育種．與基因工程技術相比，雜交育種和誘變育種方法最主要的優(yōu)點是 ．
（5）有人擔心種植上述抗蟲棉，它所攜的Bt基因可以通過花粉傳遞給近親物種，造成“基因污染”，請你從遺傳學角度提出最佳解決方法 ．

Answer 1

【答案】
（1）限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶；終止子和標記基因
（2）農桿菌轉化；細菌和植物的DNA分子具有相同的空間結構和化學組成
（3）全能性高；抗原﹣抗體雜交
（4）目的性強；能有效地打破物種的生殖隔離界限；操作簡便易行
（5）將目的基因導入葉綠體基因組與線粒體基因組中
【解析】解：（1）構建基因表達載體需用限制性內切酶切割目的基因和運載體，后用DNA連接酶形成重組DNA，故必須要用到的工具酶是 限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶；基因表達載體的構建使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用，含有目的基因+啟動子+終止子+標記基因．（2）將目的基因導入棉花細胞內使用了農桿菌轉化法，由于細菌和植物的DNA分子具有相同的空間結構和化學組成，故Bt毒蛋白基因之所以能夠插入植株細胞染色體DNA中．（3）上述過程中的棉株受體細胞通常采用愈傷組織細胞，與采用葉肉細胞相比較，其優(yōu)點是全能性高；通常采用抗原﹣抗體雜交的方法檢測Bt毒蛋白基因是否在植株細胞中成功進行了表達．（4）和雜交育種方法，基因工程育種的突出優(yōu)點是目的性強，能定向改造生物的性狀，且能有效地打破物種的生殖隔離界限；與基因工程技術相比，雜交育種和誘變育種方法最主要的優(yōu)點是操作簡便易行．（5）若將目的基因導入葉綠體基因組與線粒體基因組中，由于屬于細胞質遺傳，故不會隨花粉傳遞給近親物種．
【考點精析】本題主要考查了基因工程的原理及技術的相關知識點，需要掌握基因工程的原理是利用DNA重組技術才能正確解答此題．