Question

【題目】下圖所示過程為科學家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。據圖回答：

（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量，可以采用______技術對相應的DNA片段進行擴增，該技術需要的酶是________，此酶的特點是__________。

（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分子轉移到受體細胞內，一般將受體大腸桿菌B用_________處理，使細胞處于能吸收外源DNA的生理狀態，這種細胞稱為_________細胞，再與溶于緩沖液的表達載體混合，在一定的溫度下完成轉化。

（4）檢測大腸桿菌B是否導入了質粒或重組質粒，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基上，能夠生長的，說明已導入了質粒A或重組質粒，反之則沒有導入，原因是普通質粒A和重組質粒上都有______________。

（5）如果把導入了普通質粒A或重組質粒的大腸桿菌，放在含有四環素的培養基上培養，出現的現象是有的能生長，有的不能生長,其中導入重組質粒的細菌______（能/不能）生長。

（6）應用___________________技術可檢測工程菌是否表達出人的生長激素。

Answer 1

【答案】 逆轉錄 PCR技術 Taq酶（熱穩定DNA聚合酶） 耐高溫 構建基因表達載體 鈣離子/CaCl2 感受態 抗氨芐青霉素基因 不能 抗原—抗體雜交

【解析】試題分析：本題結合能分泌生長激素的轉基因大腸桿菌培育過程圖，考查基因工程的相關知識，要求學生識記基因工程的過程及操作步驟，能根據限制酶識別序列選擇合適的限制酶，并能準確判斷圖中各過程的名稱，再結合所學的知識準確答題。圖示表示將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達，其中（1）是表示通過人工合成法獲取目的基因；（2）表示基因表達載體的構建過程，該過程需要限制酶和DNA連接酶；（3）表示將目的基因導入受體細胞。

（1）表示采用逆轉錄法（人工合成法）獲取目的基因，即以mRNA為模板逆轉錄形成單鏈DNA，再進一步合成DNA雙鏈。PCR技術是將某一DNA分子片段在實驗條件下，合成許多相同的DNA片段的一種方法，利用這種技術能快速而特異性的擴增任何要求的目的基因或DNA分子片段，該技術需要的酶是Taq酶（熱穩定DNA聚合酶），此酶具有耐高溫的特點。

（2）據圖可知，圖中過程（2）是基因工程的第二步，即構建基因表達載體。

（3）圖中（3）過程用人工方法，使體外重組的DNA分子轉移到受體細胞內，主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。即一般將受體大腸桿菌B用CaCl2處理，以增大細胞壁的通透性，使細胞處于能吸收外源DNA的生理狀態，這種細胞稱為感受態細胞，再與溶于緩沖液的表達載體混合，在一定的溫度下完成轉化。

（4）由圖可知，質粒上含有四環素抗性基因和氨芐青霉素的抗性基因。構建基因表達載體時，破環了質粒上的四環素抗性基因，但沒有破環氨芐青霉素的抗性基因，所以導入普通質粒或重組質粒的大腸桿菌都能在含有氨芐青霉素的培養基上生長的原因是因為二者都含有抗氨芐青霉素基因。

（5）由第四小題分析可知，把已經導入了普通質粒或重組質粒的大腸桿菌，放在含有四環素的培養基上培養，導入普通質粒的大腸桿菌能生長，導入重組質粒的大腸桿菌不能生長，因為目的基因插入在四環素抗性基因中，破壞了其結構。

（6）應用抗原—抗體雜交技術可檢測工程菌是否表達出人的生長激素。