Question

19．植酸酶能提高飼料中磷的利用率，減少磷隨畜禽糞便排出量，進而降低環(huán)境污染． 科學家試圖將黑曲霉植酸酶基因（phyA）轉(zhuǎn)入豬細胞中，以培育出轉(zhuǎn)植酸酶基因豬．如圖為實驗過程中基因表達載體的構(gòu)建過程，圖中A、A1，B、B1表示引物，NheⅠ（G^↓CTAGC），XhoⅠ（G^↓TCGAG）為限制酶．請問答．

（1）實驗室通用是利用從黑曲霉細胞中提取的RNA，再通過反（逆）轉(zhuǎn)錄等技術(shù)形成 phyA對應(yīng)的cDNA，從基因結(jié)構(gòu)分析，這一cDNA比黑曲霉細胞中的phyA少啟動子、終止子等結(jié)構(gòu)．
（2）由圖可知，科學家首先將黑曲霉植酸酶基因phyA與豬腮腺分泌蛋白基因信號肽基因 （ps）拼接在一起，其目的是使phyA基因能夠在腮腺細胞中特異、高效地表達．實驗室中，過程②（解鏈）一般可通過加熱的方法完成，利用引物AI和BI的一端有部分堿基序列可以互補配對將這兩個DNA片段連接起來．
（3）限制酶X ho I切割DNA形成的黏性末端可以表示為-AGCT．過程④中同時利用Nhe I酶和Xho I酶處理目的基因和運載體，其主要優(yōu)點是可保證目的基因定向插入運載體中，保證目的基因能夠正確表達．
（4）研究中需要將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵，再運用胚胎工程技術(shù)培育獲得轉(zhuǎn)基因豬，選取這類細胞作為目的基因的受體細胞的主要依據(jù)是動物受精卵具有全能性．

Answer 1

分析 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)擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)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?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�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(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．

解答 解：（1）以RNA為模板合成DNA的過程稱為逆 （反）轉(zhuǎn)錄；由于mRNA是以基因中編碼蛋白質(zhì)的片段為模板，利用堿基互補配對合成的，因此cDNA中沒有啟動子、終止子等結(jié)構(gòu)．
（2）由于不同組織細胞中選擇性表達的基因不同，因此，為使植酸酶基因能在腮腺細胞中特異、高效地表達，通常將植酸酶基因插到腮腺分泌蛋白基因的啟動子后．實驗室中DNA解旋（如PCR）通常采用加熱的方法實現(xiàn)，再利用引物AI和BI的一端有部分堿基序列可以互補配對將這兩個DNA片段連接起來．
（3）限制酶XhoⅠ的識別序列及切割位點為：-G^↓TCGAG-，因此限制酶X ho I切割DNA形成的黏性末端可以表示為-AGCT；過程④中同時利用Nhe I酶和Xho I酶處理目的基因和運載體，這樣可以防止目的基因與運載體反向連接，保證目的基因定向插入運載體中，保證目的基因能夠正確表達．
（4）由于動物體細胞的全能性受到限制，因此，一般動物基因工程的受體細胞選擇受精卵（受精卵的全能性最高）．
故答案為：
（1）反（逆）轉(zhuǎn)錄    啟動子、終止子
（2）使phyA基因能夠在腮腺細胞中特異、高效地表達       加熱     引物AI和BI的一端有部分堿基序列可以互補配對
（3）-AGCT     可保證目的基因定向插入運載體中，保證目的基因能夠正確表達
（4）受精卵    動物受精卵具有全能性

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)，能結(jié)合圖中信息準確答題．