Question

【題目】下圖是基因工程中獲取目的基因和構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程，請回答下列有關(guān)問題：

（1）①分析上圖可知，構(gòu)建重組DNA分子最好選用_____限制酶，理由是____。

②科學(xué)家已經(jīng)測出某種酶的氨基酸序列，因此可以通過 _____方法來獲取目的基因，獲得目的基因后，常利用____在體外將其大量擴(kuò)增；

（2）將目的基因?qū)�入感受態(tài)細(xì)胞的處理方法是 ___。真核細(xì)胞作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢是 ____。

（3）若將某種酶的氨基酸順序進(jìn)行重新排列，其催化能力能有效提高，生產(chǎn)上述高效酶的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是____。

（4）胚胎工程只是指對動物的____所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。雖然轉(zhuǎn)基因技術(shù)和細(xì)胞工程在動植物都有廣泛應(yīng)用。

（5）生態(tài)工程是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一，請寫出它遵循的基本原理______（至少答二項）。

Answer 1

【答案】BamHI和PstI 提高重組DNA分子的比例（防止自身的黏性末端連接和防止目的基因與載體反向連接） 化學(xué)合成 PCR技術(shù) Ca2+處理細(xì)胞，使之轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞 含有的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和修飾 蛋白質(zhì)工程（或在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程） 配子或早期胚胎 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理、物種多樣性原理

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因—DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA—分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)—抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）①由圖示可知，質(zhì)粒和外源DNA中共同含有且不會破壞目的基因的限制酶是BamHI和PstI，因此構(gòu)建重組DNA分子最好選用BamHI和PstI限制酶，這樣可以防止自身的黏性末端連接，防止目的基因與載體反向連接。

②由于已經(jīng)測出該酶的氨基酸序列，故可推測出相應(yīng)的RNA和DNA的序列，因此可以通過化學(xué)合成方法來獲取目的基因。獲得目的基因后，常利用 PCR技術(shù)在體外將其大量擴(kuò)增。

（2）受體細(xì)胞是微生物，將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，常用Ca2+處理細(xì)胞，使之轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞，真核細(xì)胞作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢是細(xì)胞中含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，可對蛋白進(jìn)行加工和修飾。

（3）若將某種酶的氨基酸順序進(jìn)行重新排列，實質(zhì)是對其基因進(jìn)行改造，使其催化能力能有效提高，該技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程。

（4）胚胎工程只是指對動物的配子或早期胚胎所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。

（5）生態(tài)工程遵循的基本原理有：物質(zhì)循環(huán)再生原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理。