Question

【題目】基因工程可以按照人們的意愿賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。圖甲是基因工程的基本操作流程，圖乙是定量PCR技術(shù)中的一種常用探針。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：

（1）圖中①、②所需酶在作用上的主要區(qū)別是__________(答出一點(diǎn)即可)。與基因組文庫(kù)中的基因相比，cDNA文庫(kù)中的基因在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是_______________。

（2）圖中③過程需要借助PCR技術(shù)，該過程所需的酶為__________。若利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的過程中消耗了126個(gè)引物分子，則該過程DNA擴(kuò)增了______次。圖乙的TaqMan探針是定量PCR技術(shù)中的一種常用探針，其5'末端連接熒光基團(tuán)(R)，3'末端連接淬滅劑(Q)。當(dāng)探針完整時(shí)，R發(fā)出的熒光信號(hào)被Q吸收而不發(fā)熒光。在定量PCR擴(kuò)增過程中，當(dāng)擴(kuò)增DNA遇到探針時(shí)，探針就會(huì)被水解而釋放出游離的R和Q，隨PCR擴(kuò)增次數(shù)的增加，熒光信號(hào)____。

（3）若④過程為將目的基因?qū)�人植物�?xì)胞，最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法選擇Ti質(zhì)粒作為運(yùn)載體的原因是_________________________________。

（4）圖中⑤過程是______________________。要檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)，首先從轉(zhuǎn)基因生物個(gè)體中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行___________________雜交。

Answer 1

【答案】參與①過程的酶催化形成磷酸二酯鍵，參與②過程的酶催化磷酸二酯鍵的水解 沒有內(nèi)含子、啟動(dòng)子和終止子等序列 Taq酶(熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶) 6 (逐漸)增強(qiáng) Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體的DNA上，以保證目的基因穩(wěn)定存在和表達(dá) 目的基因的檢測(cè)與鑒定 抗原——抗體

【解析】

基因工程四步驟包括：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。

分析題圖可知，過程①為逆轉(zhuǎn)錄，過程②為限制性核酸內(nèi)切酶切割，過程③為目的基因擴(kuò)增，過程④為將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，過程⑤為目的基因的檢測(cè)鑒定。

（1）圖甲中參與過程①的逆轉(zhuǎn)錄酶的作用是促進(jìn)形成磷酸二酯鍵，參與過程②的限制性核酸內(nèi)切酶的作用是促進(jìn)磷酸二酯鍵的水解/斷裂；cDNA文庫(kù)來源于這種生物體內(nèi)的mRNA的逆轉(zhuǎn)錄,而mRNA實(shí)質(zhì)上來源于外顯子的轉(zhuǎn)錄，它不包括內(nèi)含子和非編版碼區(qū)（啟動(dòng)子和終止子等）序列；

（2）PCR技術(shù)由于過程中需要加熱使DNA變性、退火和延伸，故所需的酶為Taq酶，即熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶；隨著PCR次數(shù)的增加，R與Q不斷被水解釋放，熒光信號(hào)不斷增強(qiáng)；

（3）目的基因?qū)�入植物�?xì)胞時(shí)，由于Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體的DNA上，以保證目的基因穩(wěn)定存在和表達(dá)，故選擇Ti質(zhì)粒作為載體；

（4）過程⑤為目的基因的檢測(cè)鑒定；從轉(zhuǎn)基因生物個(gè)體中提取蛋白質(zhì)，可通過抗原-抗體雜交檢測(cè)目的基因是否表達(dá)成功。