Question

6．下面是一項(xiàng)“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要：本發(fā)明利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素．所用的人胰島素基因是依據(jù)植物“偏愛”的密碼子來設(shè)計(jì)所含的密碼子，通過人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在胰島素-COOH端加上KDEL內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解．將該基因置于CaMV35S啟動(dòng)子和果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12的驅(qū)動(dòng)之下通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入番茄中，在番茄的果實(shí)中表達(dá)人胰島素．請(qǐng)回答：
（1）本專利是采用人工合成的方法獲得目的基因的．獲得的人胰島素基因與人體細(xì)胞中胰島素基因的堿基序列不同，但兩者所編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列相同，原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性，基因序列不同，蛋白質(zhì)可以相同．
（2）根據(jù)上述摘要，轉(zhuǎn)基因操作時(shí)所用的載體是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒．構(gòu)建的基因表達(dá)載體中不會(huì)含有④⑥⑦（從下列選項(xiàng)中選擇）．
①目的基因  ②CaMV35S啟動(dòng)子  ③果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12  ④起始密碼子 
 ⑤標(biāo)記基因�、迌�(nèi)含子滯留序列�、呓K止密碼子�、嘟K止子
（3）如果要檢測(cè)在受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用DNA分子雜交技術(shù)．該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
1、目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
3、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)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�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
4、目的基因的檢測(cè)與鑒定：（1）分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息“所用的人胰島素基因是依據(jù)植物偏愛的密碼子來設(shè)計(jì)所含的密碼子，通過某方法合成若干DNA片段，拼接而成”可知，本專利是采用人工合成方法獲得目的基因．由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，即使基因序列不同，但其控制合成的蛋白質(zhì)可以相同，因此獲得的人胰島素基因與人體細(xì)胞中胰島素基因的堿基序列不同，但兩者所編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列相同．
（2）根據(jù)題干信息“通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法”可知，轉(zhuǎn)基因操作時(shí)所用的載體是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，載體上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子（CaMV 35S啟動(dòng)子和果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12）、目的基因、標(biāo)記基因和終止子．
（3）要檢測(cè)在受體細(xì)胞中是否存在目的基因，可采用DNA分子雜交技術(shù)；該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA．
故答案為：
（1）人工合成　    相同      密碼子具有簡(jiǎn)并性，基因序列不同，蛋白質(zhì)可以相同
（2）農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒　    ④⑥⑦
（3）DNA分子雜交　     目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA

點(diǎn)評(píng) 本題以“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要為題材，考查基因工程和植物細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，識(shí)記植物組織培養(yǎng)的原理及應(yīng)用，能結(jié)合題中信息準(zhǔn)確答題．