Question

螢火蟲發(fā)光是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象．如果熒光素酶存在于植物體內(nèi)，也可使植物體發(fā)光．一直以來熒光素酶的惟一來源是從螢火蟲腹部提取．但加利福尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家成功地通過轉(zhuǎn)基因工程實(shí)現(xiàn)了將熒光素酶基因?qū)�入到大腸桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶．請你根據(jù)已有的知識回答下列有關(guān)問題：

（1）在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是

 

，具體操作過程中下圖所示的黏性末端是由

 

種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的．
（2）在上述過程中需要多種酶的參與，其中包括限制性核酸內(nèi)切酶和

 

等．
（3）將此目的基因?qū)�入到大腸桿菌體內(nèi)需要載體的幫助．下列

 

（多選）是選取載體時必須考慮的．
A．能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存      B．具有特定的限制酶切割位點(diǎn)
C．具有與目的基因相同的堿基片段        D．具有某些標(biāo)記基因
（4）本實(shí)驗(yàn)中將目的基因?qū)�入大腸桿菌的載體可以是

 

（多選）．
A．質(zhì)粒    B．動物病毒       C．噬菌體的衍生物  D．植物病毒
（5）在此轉(zhuǎn)基因工程中，將體外重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化．最常用的方法是首先用

 

處理大腸桿菌，目的是

 

．
（6）轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入目的基因，用

 

技術(shù)來檢測；目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，除了通過大腸桿菌是否發(fā)光來確定外，還可以通過

 

技術(shù)來判斷．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

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(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：（1）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)．（2）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）在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是熒光素酶基因；圖中所示的黏性末端都相同，但是由2種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的，其中第一個和第三個是由一種限制酶切割產(chǎn)生的，另外兩個是由另一種限制酶切割產(chǎn)生的．
（2）基因工程需要的工具酶包括限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶等．
（3）作為基因工程的運(yùn)載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點(diǎn)； ②要有標(biāo)記基因（如抗性基因），以便于重組后重組子的篩選；③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制；④是安全的，對受體細(xì)胞無害，而且要易從供體細(xì)胞分離出來．故選：ABD．
（4）常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒，由于受體細(xì)胞是大腸桿菌，因此可選用質(zhì)粒和噬菌體的衍生物作為載體．故選：AC．
（5）將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞常用感受態(tài)細(xì)胞法，即用Ca²⁺處理大腸桿菌，使大腸桿菌細(xì)胞處于能夠吸收周圍DNA分子的狀態(tài)（處于感受態(tài)細(xì)胞狀態(tài)），有利于目的基因?qū)�入受體細(xì)胞．
（6）檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入目的基因，常用DNA分子雜交技術(shù)；檢測目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，常用抗原-抗體雜交技術(shù)．
故答案為：
（1）熒光素酶基因　  2
（2）DNA連接酶
（3）A、B、D
（4）A、C
（5）Ca²⁺　      使大腸桿菌細(xì)胞處于能夠吸收周圍DNA分子的狀態(tài)（處于感受態(tài)細(xì)胞狀態(tài)）
（6）DNA分子雜交　抗原-抗體雜交

點(diǎn)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，掌握基因工程的工具及作用以及基因工程的具體操作步驟，能結(jié)合所學(xué)的知識轉(zhuǎn)答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．