Question

【題目】凝乳酶是奶酪生產(chǎn)中的關鍵性酶，研究人員運用基因工程技術，將編碼該酶的基因轉移到了微生物細胞中并使之表達。下圖是基因工程中獲取目的基因和構建重組質粒過程，請回答有關問題：

①科學家己經(jīng)測出該酶的氨基酸序列，因此可以通過__________方法來獲取目的基因，獲得目的基因后，常利用PCR技術在體外將其大量擴增；②分析上圖可知，構建重組DNA分子（如圖所示）最好選用__________限制酶，理由是____________________。

（2）工業(yè)化生產(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，將目的基因導入大腸桿菌或芽孢桿菌前所做的處理方法是___________________�，F(xiàn)在生產(chǎn)凝乳酶多采用重組毛霉或重組的酵母菌，毛霉或酵母菌作為受體細胞的優(yōu)勢是____________________。

（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，科學家可以生產(chǎn)上述高效凝乳酶的現(xiàn)代生物工程技術是___________。該生物工程技術的實質是__________。

（4）轉基因技術和細胞工程在動植物都有廣泛應用，但是，胚胎工程只是指對動物的__________所進行的多種顯微操作和處理技術。

（5）生態(tài)工程是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一，請寫出它遵循的基本原理_________（至少答二項）。

Answer 1

【答案】 化學合成 BamHⅠ和PstⅠ 提高重組DNA分子的比例（防止自身的黏性末端連接和防止目的基因與載體反向連接） Ca2+處理細胞，使之轉化為感受態(tài)細胞 含有的內質網(wǎng)和高爾基體可對蛋白質進行加工和修飾 蛋白質工程 基因工程的延伸（或在基因工程基礎上，延伸出來的第二代基因工程） 配子或早期胚胎 系統(tǒng)學和工程學原理 物種多樣性原理

【解析】試題分析：據(jù)圖分析可知，質粒和外源DNA中共同含有且不會破壞目的基因的限制酶是BamHI和PstI，因此構建重組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。

（1）由于已經(jīng)測出該酶的氨基酸序列，故可推測出相應的RNA和DNA的序列，因此可以通過化學合成方法來獲取目的基因；根據(jù)以上分析已知，構建重組DNA分子最好選用BamHⅠ和PstⅠ限制酶，這樣可以提高重組DNA分子的比例（防止自身的黏性末端連接和防止目的基因與載體反向連接）。

（2）若受體細胞是大腸桿菌或芽孢桿菌等微生物細胞，將目的基因導入前常用Ca2+處理細胞，使之轉化為感受態(tài)細胞；毛霉或酵母菌為真核微生物，含有內質網(wǎng)和高爾基體，可對蛋白進行加工和修飾，因此重組毛霉或酵母菌較重組大腸桿菌或芽孢桿菌更具優(yōu)勢。

（3）蛋白質工程是指通過分析想要的蛋白質的功能，預測蛋白質應有的結構，然后根據(jù)蛋白質的結構逆向推測控制該蛋白質合成的基因的堿基組成及排列順序，最后將改造后的目的基因導入受體細胞，從而轉錄翻譯得出目的蛋白。因此，科學家可以生產(chǎn)上述高效凝乳酶的現(xiàn)代生物工程技術是蛋白質工程，該生物工程技術對蛋白質結構的設計和改造，必須通過基因來完成，其實質是基因工程的延伸。

（4）胚胎工程只是指對動物的配子或早期胚胎所進行的多種顯微操作和處理技術。

（5）生態(tài)工程遵循的基本原理有系統(tǒng)學和工程學原理、物種多樣性原理等。