Question

17．凝乳酶是奶酪生產(chǎn)中的關(guān)鍵性酶．研究人員運(yùn)用基因工程技術(shù)，將編碼該酶的基因轉(zhuǎn)移到了微生物細(xì)胞中并使之表達(dá)．下圖是基因工程中獲得的基因和構(gòu)建重組質(zhì)粒過程，請(qǐng)回答有關(guān)問題：

（1）分析上圖可知，構(gòu)建重組質(zhì)粒（如圖所示）最好選用BamH I和Pst I限制酶，理由是提高重組DNA的比例（防止自身的黏性末端連接或防止目的基因與載體反向連接）．
（2）工業(yè)生產(chǎn)過程中，最初多采用重組大腸桿菌或芽孢桿菌生產(chǎn)凝乳酶，將目的基因?qū)�入大腸桿菌或芽孢桿菌前所做的處理方法是用鈣離子處理細(xì)胞，使之轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞．現(xiàn)在生產(chǎn)凝乳酶多采用重組毛霉或重組酵母菌，毛霉或酵母菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)是含有的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和修飾．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，如果將該凝乳酶20位和24位氨基酸改變?yōu)榘腚装彼幔�其催化能力將提�?倍．科學(xué)家可以生產(chǎn)上述高效凝乳酶的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是蛋白質(zhì)工程，該生物工程技術(shù)的實(shí)質(zhì)是基因工程的延伸（或在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程）．
（4）轉(zhuǎn)基因技術(shù)和細(xì)胞工程在動(dòng)植物中都有廣泛應(yīng)用，但是胚胎工程只是指對(duì)動(dòng)物的配子或早期胚胎所進(jìn)行的多種亞顯微操作和處理技術(shù)．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫(kù)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：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)．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）由圖示可知，質(zhì)粒和外源DNA中共同含有且不會(huì)破壞目的基因的限制酶是BamHI和PstI，因此構(gòu)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）將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法，即用鈣離子處理細(xì)胞，使之轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞．現(xiàn)在生產(chǎn)凝乳酶多采用重組毛霉或重組酵母菌，由于毛霉或酵母菌屬于真核生物，因此作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)是含有的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和修飾．
（3）根據(jù)題意可知，該蛋白質(zhì)已經(jīng)經(jīng)過改造，因此可以生產(chǎn)上述高效凝乳酶的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是蛋白質(zhì)工程，該生物工程技術(shù)的實(shí)質(zhì)是基因工程的延伸（或在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程）．
（4）胚胎工程只是指對(duì)動(dòng)物的配子或早期胚胎所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)．
故答案為：
（1）BamH I和Pst I    提高重組DNA的比例（防止自身的黏性末端連接或防止目的基因與載體反向連接）
（2）用鈣離子處理細(xì)胞，使之轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞    含有的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和修飾
（3）蛋白質(zhì)工程        基因工程的延伸（或在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程）
（4）配子或早期胚胎

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的操作工具及具體的操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能結(jié)合題干信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．