Question

【題目】科學家通過現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的雜交育種方法，上圖所示基因工程育種的突出優點是和 ， 但是目前基因工程仍不能取代傳統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定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發揮作用，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．