Question

【題目】下圖所示過程為科學(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)。據(jù)圖回答：

（1）圖中過程(1)表示的是采取______的方法來獲取目的基因。獲得目的基因后，如果想快速提高其數(shù)量，可以采用______技術(shù)對(duì)相應(yīng)的DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增，該技術(shù)需要的酶是________，此酶的特點(diǎn)是__________。

（2）圖中過程(2)是基因工程的第二步，即：________________________。

（3）圖中過程(3)是用人工方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi)，一般將受體大腸桿菌B用_________處理，使細(xì)胞處于能吸收外源DNA的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為_________細(xì)胞，再與溶于緩沖液的表達(dá)載體混合，在一定的溫度下完成轉(zhuǎn)化。

（4）檢測(cè)大腸桿菌B是否導(dǎo)入了質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒，可采用的方法是將得到的大腸桿菌B涂布在一個(gè)含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長(zhǎng)的，說明已導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒，反之則沒有導(dǎo)入，原因是普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒上都有______________。

（5）如果把導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的大腸桿菌，放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，出現(xiàn)的現(xiàn)象是有的能生長(zhǎng)，有的不能生長(zhǎng),其中導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌______（能/不能）生長(zhǎng)。

（6）應(yīng)用___________________技術(shù)可檢測(cè)工程菌是否表達(dá)出人的生長(zhǎng)激素。

Answer 1

【答案】 逆轉(zhuǎn)錄 PCR技術(shù) Taq酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶） 耐高溫 構(gòu)建基因表達(dá)載體 鈣離子/CaCl2 感受態(tài) 抗氨芐青霉素基因 不能 抗原—抗體雜交

【解析】試題分析：本題結(jié)合能分泌生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌培育過程圖，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生識(shí)記基因工程的過程及操作步驟，能根據(jù)限制酶識(shí)別序列選擇合適的限制酶，并能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。圖示表示將人的生長(zhǎng)激素基因與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)，其中（1）是表示通過人工合成法獲取目的基因；（2）表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程需要限制酶和DNA連接酶；（3）表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞。

（1）表示采用逆轉(zhuǎn)錄法（人工合成法）獲取目的基因，即以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成單鏈DNA，再進(jìn)一步合成DNA雙鏈。PCR技術(shù)是將某一DNA分子片段在實(shí)驗(yàn)條件下，合成許多相同的DNA片段的一種方法，利用這種技術(shù)能快速而特異性的擴(kuò)增任何要求的目的基因或DNA分子片段，該技術(shù)需要的酶是Taq酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶），此酶具有耐高溫的特點(diǎn)。

（2）據(jù)圖可知，圖中過程（2）是基因工程的第二步，即構(gòu)建基因表達(dá)載體。

（3）圖中（3）過程用人工方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi)，主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。即一般將受體大腸桿菌B用CaCl2處理，以增大細(xì)胞壁的通透性，使細(xì)胞處于能吸收外源DNA的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞，再與溶于緩沖液的表達(dá)載體混合，在一定的溫度下完成轉(zhuǎn)化。

（4）由圖可知，質(zhì)粒上含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素的抗性基因。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，破環(huán)了質(zhì)粒上的四環(huán)素抗性基因，但沒有破環(huán)氨芐青霉素的抗性基因，所以導(dǎo)入普通質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒的大腸桿菌都能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的原因是因?yàn)槎�者都含有抗氨芐青霉素基因。

（5）由第四小題分析可知，把已經(jīng)導(dǎo)入了普通質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒的大腸桿菌，放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，導(dǎo)入普通質(zhì)粒的大腸桿菌能生長(zhǎng)，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能生長(zhǎng)，因?yàn)槟康幕�因插入在四環(huán)素抗性基因中，破壞了其結(jié)構(gòu)。

（6）應(yīng)用抗原—抗體雜交技術(shù)可檢測(cè)工程菌是否表達(dá)出人的生長(zhǎng)激素。