Question

【題目】Ⅰ真核生物基因中通常有內含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中基因A(有內含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)�；卮鹣铝袉栴}

（1）某同學從人的基因組文庫中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A，其原因是__________。

（2）若用家蠶作為表達基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用______作為載體，其原因是________ 。

（3）若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比，大腸桿菌具有___，_________（答出兩點即可）等優(yōu)點。

（4）若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測物質是_______________ (填蛋白A的基因”或蛋白A的抗體”)。

（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明DNA是遺傳物質做出了重要貢獻，也可以說是基因工程的先導，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是_______________。

ⅠⅠ.某一質粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導致相應的基因失活(Ampr表示氨芐青霉索抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因，有人將此質粒載體用BamH Ⅰ酶切后，與用 BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進行連接反應，用得到的混合物直接轉化大腸桿菌。結果大腸桿菌有的未被轉化，有的被轉化。被轉化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質粒載體、含有插入了的基因的重組質粒的大腸桿菌。回答下列問題

（1）質粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有__________，而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。

（2）如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉化的和僅含環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的，其原因是： _______，并且________和___________的細胞也是不能區(qū)分的，其原因是__________。在上述篩選的基礎上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有___________的固體培養(yǎng)基。

（3）基因工程中，某些噬菌體經改造后可以作為載體，其DNA復制所需的原料來自于_____________。

Answer 1

【答案】基因A的編碼區(qū)中有內含子和外顯子，在真核生物細胞內把內含子轉錄來的RNA切除，而原核生物細胞內基因轉錄后不切除，直接表達 噬菌體 噬菌體是細菌病毒，專門寄生在細菌體內，而家蠶是真核生物 繁殖快；易培養(yǎng)；產物含量高；產物易分離等（繁殖快；培養(yǎng)簡單；成本低；易于轉導、轉化；遺傳背景清楚；轉錄翻譯系統(tǒng)簡單；有許多與之配套的培養(yǎng)體系、質粒載體 目標基因表達水平高 （任選兩點） 蛋白A的抗體 不僅證明了生物的遺傳物質是DNA，還證明了DNA可以從一種生物轉移到另一種生物個體 能自我復制、具有標記基因 二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長 含有質粒載體 含有插入了目的基因的重組質粒（或重組質粒） 二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長 四環(huán)素 受體細胞

【解析】

1、基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：

分子水平上的檢測：

①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；

②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。

個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

2、真核生物的基因編碼區(qū)是不連續(xù)的，含有內含子和外顯子，內含子和外顯子都會轉錄產生相應的RNA，但內含子轉錄來的RNA被切除產生的RNA為mRNA，之后翻譯產生相應的蛋白質。原核生物的基因編碼區(qū)是連續(xù)的，不含有內含子和外顯子，編碼區(qū)直接轉錄產生相應的RNA，之后翻譯產生相應的蛋白質。

Ⅰ（1）真核生物的基因編碼區(qū)是不連續(xù)的，含有內含子和外顯子，內含子和外顯子都會轉錄產生相應的RNA，但內含子轉錄來的R NA被切除產生的RNA為mRNA，之后翻譯產生相應的蛋白質。原核生物的基因編碼區(qū)是連續(xù)的，不含有內含子和外顯子，編碼區(qū)直接轉錄產生相應的RNA，之后翻譯產生相應的蛋白質。因此從人的基因組文庫中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A。

（2）噬菌體是細菌病毒，專門寄生在細菌體內；家蠶是動物。因此選用昆蟲病毒作為表達基因A的載體，不選用噬菌體作為載體。

（3）原核生物作為基因工程中的受體細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少，最常用的原核細胞是大腸桿菌。

（4）檢測目的基因是否翻譯成蛋白質，方法是從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體即蛋白A的抗體進行抗原-抗體雜交。

（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明生物的遺傳物質是DNA，S型肺炎雙球菌的DNA可以轉移到R型菌中，并與R型菌中DNA重組。故其為基因工程理論的建立提供了啟示是不僅證明了生物的遺傳物質是DNA，還證明了DNA可以從一種生物轉移到另一種生物個體。

ⅠⅠ. （1）質粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有具有標記基因、具有一個或多個限制酶切點、能在受體細胞中復制并穩(wěn)定保存。

（2）由于未被轉化的和僅含有環(huán)狀目的基因的大腸桿菌中不含有氨芐青霉素抗性基因，因此如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，未被轉化的和僅含有環(huán)狀目的基因的大腸桿菌均不能存活，因此兩者是不能區(qū)分的；含有質粒的大腸桿菌和含重組質粒的大腸桿菌的細胞，由于均含有氨芐青霉素抗性基因，在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上都能生長，因此兩者也是不能區(qū)分的。在上述篩選的基礎上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基，即含有重組質粒的大腸桿菌在其中不能生長，而含有普通質粒的大腸桿菌能生長。

（3）噬菌體屬于病毒，病毒沒有細胞結構，其DNA復制所需的原料來自于受體細胞。