Question

【題目】下圖所示過程為科學(xué)家將人的生長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)對相應(yīng)的DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增，擴(kuò)增原理是____________,該技術(shù)需要_______________________條件（寫出四個）

（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）檢測大腸桿菌B是否導(dǎo)入了質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，可采用的方法是將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的，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，有的不能生長,其中導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌______（能/不能）生長。

（6）檢測目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)，應(yīng)采取_______________________技術(shù)。

Answer 1

【答案】逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)DNA雙鏈復(fù)制Taq酶、引物、dNTP、模板構(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】

本題考查基因工程，考查對基因工程操作步驟的理解和識記。解答此題，可根據(jù)圖示判斷（1）（2）（3）所代表的基因工程步驟，根據(jù)圖示判斷目的基因插入質(zhì)粒的位置，從而根據(jù)標(biāo)記基因的表達(dá)情況判斷受體細(xì)胞中是否含有目的基因。

（1）圖中過程(1)由人生長激素的mRNA合成人生長激素基因，表示逆轉(zhuǎn)錄過程。通過PCR技術(shù)可對人生長激素基因進(jìn)行擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增依據(jù)DNA雙鏈復(fù)制的原理,在體外大量復(fù)制DNA，除需要模板和原料dNTP外，該技術(shù)還需要引物和熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）的催化。

（2）圖中過程(2)將目的基因和質(zhì)粒剪接為重組質(zhì)粒，屬于基因工程的第二步，即構(gòu)建基因表達(dá)載體，以便目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定復(fù)制并表達(dá)。

（3）重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到大腸桿菌內(nèi)，一般將大腸桿菌B用鈣離子（CaCl2）處理，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。

（4）據(jù)圖可知，目的基因插入質(zhì)粒的四環(huán)素抗性基因中，質(zhì)粒中的抗氨芐青霉素基因未被破壞，由于普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒上都有抗氨芐青霉素基因，所以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能夠生長的大腸桿菌，應(yīng)是導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒。

（5）目的基因插入質(zhì)粒的四環(huán)素抗性基因中，四環(huán)素抗性基因被破壞，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌將不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長。

（6）檢測目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)，是在分子水平上進(jìn)行檢測，應(yīng)采取抗原-抗體雜交技術(shù)。

	體內(nèi)DNA復(fù)制	PCR反應(yīng)
解旋	在解旋酶作用下，細(xì)胞提供能量，部分解開	加熱至90 ℃，雙鏈全部解開，不需要解旋酶
引物	一小段RNA	可以是RNA或單鏈DNA分子片段
合成子鏈	在引物基礎(chǔ)上，一條鏈連續(xù)合成，另一條鏈不連續(xù)合成	分別從兩條鏈的引物端開始，都是連續(xù)合成，控制溫度72 ℃
特點(diǎn)	邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制	體外迅速擴(kuò)增
Taq DNA聚合酶	不需要	需要
循環(huán)次數(shù)	受生物體自身控制	30多次
相同點(diǎn)	生物體內(nèi)的DNA復(fù)制和PCR體外DNA擴(kuò)增都需要模板、四種脫氧核苷酸，且都需要在一定的緩沖溶液中進(jìn)行