题目

2018年11月，有关“中国基因编辑婴儿新闻占据了各大网络媒介，一场“科学发展”与“伦理道德沦丧”争辩响彻全国。请根据你所学的知识，分析以下问题：(1)为了达到所谓的阻断感染艾滋病”效果，该实验团队主要针对CCR5基因进行编辑，实施基因敲除，该过程中可能要用到的工具酶是______________________，敲除后为了使DNA上“缺口”补上，可能用到的工具酶是______________________。(2)人们担心这种行为会打开“潘多拉魔盒”’，驱使另一些科研者开展人类基因编辑研究，出现“基因完美的定制人”。在这些研究中，外源基因能与受体细胞DNA成功重组的原因是____________________________________________，这些基因拼接成功后能正常表达的理论基础是______________________。(3)由于基因组计划尚未圆满完成，人类对自身基因在DNA分子上的位置知之甚少，在这种情况下开展对人类的基因编辑计划风险非常大。你认为该转基因技术存在安全性争论的原因：_________________________________。(4)转基因技术并不是令人闻之色变的疯狂技术，它已在作物品种改良上取得一定的成绩。比如，为了获得“多彩的牵牛花”，可将______________________(目的基因名称)与质粒形成重组质粒，导入到普通牵牛花细胞中，再通过______________________技术培养得到符合要求的植株。(5)为了获得能生产人胰岛素的大肠杆菌，要将含有胰岛素合成基因的重组质粒导入到大肠杆菌中。通常用______________________处理大肠杆菌以增加其细胞壁的通透性。 答案：【答案】限制性核酸内切酶 DNA连接酶 两者都具有共同的结构和化学组成 所有的生物都共用一套遗传密码子表，都遵循中心法则 目前对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，可能导致生命活动必须的正常基因遭到破坏 与花青素代谢有关的基因 植物组织培养 CaCl2溶液 【解析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（1）基因工程用到的工具酶包括限制酶和DNA连接酶（限制性核酸内切酶）。实施基因敲除，该过程中可能要用到的工具酶是限制性核酸内切酶，敲除后为了使DNA上断裂的磷酸二酯键重新形成，可能用到的工具酶是DNA连接酶。（2）在基因工程中，外源基因能与受体细胞中的DNA具有共同的结构和化学组成是成功重组的基础，这些基因拼接成功后能正常表达的理论基础是所有的生物都共用一套遗传密码子表，都遵循中心法则。（3） “中国基因编辑婴儿”转基因技术存在安全性争论的原因：目前对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，可能导致生命活动必须的正常基因遭到破坏。（4）转基因技术并不是令人闻之色变的疯狂技术，它已在作物品种改良上取得一定的成绩。比如，为了获得“多彩的牵牛花”，可将与花青素代谢有关的基因与质粒形成重组质粒，导入到普通牵牛花细胞中，再利用植物细胞的全能性，通过植物组织培养技术培养得到符合要求的植株。（5）将目的基因导入大肠杆菌时，需要先用CaCl2溶液处理大肠杆菌，增大细胞壁的通透性，使大肠杆菌成为感受态细胞，有利于将目的基因导入细胞中。

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