Question

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

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

②科學家已經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____在體外將其大量擴增；

（2）將目的基因導入感受態細胞的處理方法是 ___。真核細胞作為受體細胞的優勢是 ____。

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

（4）胚胎工程只是指對動物的____所進行的多種顯微操作和處理技術。雖然轉基因技術和細胞工程在動植物都有廣泛應用。

（5）生態工程是實現循環經濟最重要的手段之一，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） 化學合成 PCR技術 Ca2+處理細胞，使之轉化為感受態細胞 含有的內質網和高爾基體可對蛋白質進行加工和修飾 蛋白質工程（或在基因工程基礎上，延伸出來的第二代基因工程） 配子或早期胚胎 系統學和工程學原理、物種多樣性原理

【解析】

基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因—DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA—分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質—抗原-抗體雜交技術。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由于已經測出該酶的氨基酸序列，故可推測出相應的RNA和DNA的序列，因此可以通過化學合成方法來獲取目的基因。獲得目的基因后，常利用 PCR技術在體外將其大量擴增。

（2）受體細胞是微生物，將目的基因導入受體細胞，常用Ca2+處理細胞，使之轉化為感受態細胞，真核細胞作為受體細胞的優勢是細胞中含有內質網和高爾基體，可對蛋白進行加工和修飾。

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

（4）胚胎工程只是指對動物的配子或早期胚胎所進行的多種顯微操作和處理技術。

（5）生態工程遵循的基本原理有：物質循環再生原理、系統學和工程學原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理、整體性原理。