Question

【題目】現(xiàn)代生物技術(shù)在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：

（1）將人體中B蛋白基因?qū)�入大腸桿菌，以生產(chǎn)藥物B蛋白。

①由于人體基因的轉(zhuǎn)錄初始產(chǎn)物需切除部分序列，才能加工成為成熟的mRNA，因此直接將從人類基因文庫中獲取的B蛋白基因?qū)�入大腸桿菌無法正常表達(dá)。可采用________的方法合成B蛋白基因，以解決這一問題。

②導(dǎo)入過程所用載體pUC19質(zhì)粒如圖所示，LacZ基因表達(dá)產(chǎn)物能水解X-gal，使菌落呈藍(lán)色，不能水解X-gal的菌落呈白色。已知三種限制性核酸內(nèi)切酶X、Y、Z所識別的序列分別是C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC（↓表示剪切點）。為便于篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)選用的限制性核酸內(nèi)切酶是__________，并且在培養(yǎng)基中加入________，接種培養(yǎng)后選擇________色菌落。

③篩選得到成功導(dǎo)入B蛋白基因的大腸桿菌菌株，為檢驗B蛋白基因是否表達(dá)，可以用含放射性標(biāo)記的B蛋白基因單鏈作為探針，檢測受體菌有無__________。

（2）現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物育種，也取得可喜成績。利用基因工程育種技術(shù)可培育轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。在此過程中，為成功獲得新植株，應(yīng)選擇性狀優(yōu)良、________作為受體材料。除此之外，影響受體材料能否成功再生出新植株的因素還有光溫條件、植物生長調(diào)節(jié)劑及__________的配比。利用多倍體育種技術(shù)或者__________技術(shù)則可培育異源多倍體。

Answer 1

【答案】①提取mRNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄（或人工合成、化學(xué)合成） ②酶Y 氨芐青霉素、X-gal（寫全給分） 白 ③成功轉(zhuǎn)錄（合成相應(yīng)RNA） 全能性表達(dá)充分的基因型 營養(yǎng)物質(zhì) 植物體細(xì)胞雜交（植物細(xì)胞工程）

【解析】

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)�入動物�?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(shù)；

②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。

個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）①由于人體基因的轉(zhuǎn)錄初始產(chǎn)物需切除部分序列，才能加工成為成熟的mRNA，因此直接將從人類基因文庫中獲取的B蛋白基因?qū)�入大腸桿菌無法正常表達(dá)�？刹捎锰崛�mRNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄（或人工合成、化學(xué)合成）的方法合成B蛋白基因，以解決這一問題。

②由分析可知，酶Z會破壞抗氯芐青霉素抗性基因，所以不能用限制酶Z，而且要保證通過菌落顏色來篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)選用的限制性核酸內(nèi)切酶是酶Y，并且在培養(yǎng)基中加入氨芐青霉素、X-gal，如果導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基存活，且LacZ基因被破壞，沒有表達(dá)產(chǎn)物，不能水解X-gal使菌落呈白色，故接種培養(yǎng)后選擇白色菌落即可。

③篩選得到成功導(dǎo)入B蛋白基因的大腸桿菌菌株，為檢驗B蛋白基因是否表達(dá)，可以用含放射性標(biāo)記的B蛋白基因單鏈作為探針，檢測受體菌有無成功轉(zhuǎn)錄合成相應(yīng)RNA。

（2）利用基因工程育種技術(shù)可培育轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。為成功獲得新植株，應(yīng)選擇性狀優(yōu)良、全能性表達(dá)充分的基因型作為受體材料。除此之外，影響受體材料能否成功再生出新植株的因素還有光溫條件、植物生長調(diào)節(jié)劑及營養(yǎng)物質(zhì)的配比。利用多倍體育種技術(shù)或者植物體細(xì)胞雜交技術(shù)則可培育異源多倍體。