Question

【題目】科研工作者擬將人胰島素基因?qū)�入大腸桿菌的質(zhì)粒保存，圖示質(zhì)粒中含有氨芐青霉素抗性基因和LacZ基因�；卮鹣铝杏嘘P問題：

（1）PCR技術能在短時間內(nèi)大量擴增目的基因。PCR每一次循環(huán)包含_______、_______和______三個階段。以一個分子的目的基因為例，一般要在第3次循環(huán)后才會得到完整的目的基因，至此共消耗______個引物分子。Taq聚合酶耐高溫的特點在對于PCR鏈式反應的自動進行的意義是_____________。

（2）構建上圖所示的表達載體過程中，所用的限制酶酶切位點位于質(zhì)粒的_______基因中。重組質(zhì)粒載體的構建還需要__________將目的基因與質(zhì)粒相連

（3）LacZ基因編碼的半乳糖苷酶可以將無色的X—ga l分解，產(chǎn)生藍色物質(zhì)，將重組質(zhì)粒導入大腸桿菌后，為識別大腸桿菌是否成功導入表達載體，培養(yǎng)基中應加入__________和________，出現(xiàn)_______色菌落表明成功導入表達載體。

Answer 1

【答案】變性 退火 延伸 14 避免每一循環(huán)都需要重新加入一次DNA聚合酶且降低成本 LacZ DNA連接酶 X—gal 氨芐青霉素 白

【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?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣.將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)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(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；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)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(zhì)--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）PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術，包含變性、退火和延伸三個階段。一個分子的目的基因經(jīng)3次循環(huán)后共消耗2+4+8=14個引物分子。PCR鏈式反應中有高溫過程，一般的DNA聚合酶容易失活，Taq聚合酶耐高溫的特點可以避免每一循環(huán)都需要重新加入一次DNA聚合酶且降低成本。

（2）由圖示分析可知，胰島素基因插入到了LacZ基因里面，故所用的限制酶酶切位點位于質(zhì)粒的LacZ基因中。重組質(zhì)粒載體的構建還需要DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒相連。

（3）LacZ基因編碼的半乳糖苷酶可以將無色的X—ga l分解，產(chǎn)生藍色物質(zhì)，將重組質(zhì)粒導入大腸桿菌后，為識別大腸桿菌是否成功導入表達載體，因表達載體里氨芐青霉素抗性基因和破壞了的LacZ基因，故培養(yǎng)基中應加入X—gal和氨芐青霉素，如果成功導入表達載體，因LacZ基因被破壞，不能合成半乳糖苷酶可以將無色的X—gal分解成藍色物質(zhì)，故會出現(xiàn)白色菌落。