Question

【題目】下圖是從酵母菌中獲取某種具有利用價值的目的基因的流程圖，請結合所學知識及相關信息回答下列問題：

（1）圖中基因組文庫與cDNA文庫的主要區別是________________________________。

（2）A過程提取DNA需要用到的酶是_________，B過程需要用到的酶是________酶。

（3）要在短時間內大量獲得目的基因，可用PCR技術進行擴增，PCR技術是一項______技術。該技術成功的關鍵是利用________酶。

（4）將該目的基因導入某種_______（填“單子葉”或“雙子葉”）植物細胞，常采用的方法是農桿菌轉化法，其能否在此植物體內穩定遺傳的關鍵是_______________。

（5）要想使該目的基因的表達產物（某種蛋白質酶）具有更強的活性，需要通過蛋白質工程，其基本途徑是預期蛋白質功能→設計預期蛋白質的結構→___________→找到相對應的脫氧核苷酸序列。

Answer 1

【答案】基因組文庫中含有酵母菌的所有基因，cDNA文庫中含有酵母菌的部分基因 限制酶 逆轉錄 在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成 耐高溫的Taq（熱穩定DNA聚合） 雙子葉 目的基因是否整合到植物細胞的染色體DNA上 推測應有的氨基酸序列

【解析】

分析題圖：圖示是從酵母菌中獲取某植物需要的某種酶的基因的流程，其中①是從酵母菌細胞中提取DNA的過程；A表示從基因組文庫中篩選含有目的基因的菌株；B表示逆轉錄過程；C表示從cDNA文庫中篩選出含有目的基因的菌株。

（1）基因組文庫中含有酵母菌的所有基因，cDNA文庫中含有酵母菌的部分基因，因此cDNA文庫小于基因組文庫。
（2）A過程從酵母菌細胞中提取目的基因DNA，需用到限制性核酸內切酶；B過程以mRNA為模板合成cDNA的過程為逆轉錄，需要用到的酶是逆轉錄酶。

（2）PCR技術是一項在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術，采用該技術能在短時間內獲得大量目的基因；PCR技術需要高溫打開DNA的雙螺旋結構做復制的模板，該技術成功的關鍵是利用耐高溫的Taq（熱穩定DNA聚合）酶。
（4）農桿菌容易侵染雙子葉植物和裸子植物，故將該目的基因導入某種雙子葉植物細胞，常采用的方法是農桿菌轉化法；其能否在此植物體內穩定遺傳的關鍵是目的基因是否整合到植物細胞的染色體DNA上。

（5）蛋白質工程的基本途徑：從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因）；以上是蛋白質工程特有的途徑；之后按照基因工程的一般步驟進行。