Question

隨著基因工程技術(shù)的日臻完善，人類可利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素．所用的人胰島素基因是依據(jù)植物“偏愛”的密碼子來(lái)設(shè)計(jì)所含的密碼子，通過(guò)人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在胰島素-COOH端加上KDEL內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解．將該基因置于果實(shí)專一性啟動(dòng)子的驅(qū)動(dòng)之下通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入番茄中，在番茄的果實(shí)中表達(dá)人胰島素．據(jù)此回答下列問(wèn)題
（1）上述基因工程操作是采用

 

方法獲得目的基因的．獲得的人胰島素基因與人體細(xì)胞中胰島素基因中編碼氨基酸的堿基序列不同，但兩者所編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列相同，這是因?yàn)?div id="xcjbyoa" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．要想在體外獲得大量該目的基因的片段，可以采用

 

技術(shù)．該技術(shù)中使用的關(guān)鍵酶是

 

．
（2）根據(jù)上述描述，轉(zhuǎn)基因操作時(shí)所用的載體是

 

，載體上的

 

可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．構(gòu)建的基因表達(dá)載體中應(yīng)含有

 

（從下列選項(xiàng)中選擇）．
①目的基因    ②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列   ③果實(shí)專一性啟動(dòng)子    ④引物   ⑤標(biāo)記基因   ⑥終止子       ⑦終止密碼子   ⑧起始密碼
（3）如果要檢測(cè)在受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用

 

技術(shù)．該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來(lái)檢測(cè)

 

．

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(kù)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(dòng)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�?dòng)物細(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(cè)與鑒定：（1）分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答： 解：（1）根據(jù)題干信息“所用的人胰島素基因是依據(jù)植物偏愛的密碼子來(lái)設(shè)計(jì)所含的密碼子，通過(guò)人工合成若干DNA片段，拼接而成”可知，上述基因工程操作是采用人工合成方法獲得目的基因的．由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，因此獲得的人胰島素基因與人體細(xì)胞中胰島素基因中編碼氨基酸的堿基序列不同，但兩者所編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列相同．PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因；由于PCR技術(shù)在較高的溫度下進(jìn)行，因此該技術(shù)中使用的關(guān)鍵酶是熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（或Taq酶）．
（2）根據(jù)題干信息可知，該過(guò)程中采用了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其原理是農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、標(biāo)記基因和終止子．
（3）檢測(cè)受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用DNA分子雜交技術(shù)．該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來(lái)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA．
故答案為：
（1）人工合成   密碼子具有簡(jiǎn)并性，基因序列不同，蛋白質(zhì)可以相同   PCR  熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（或Taq酶）
（2）農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒    T-DNA    ①③⑤⑥
（3）DNA分子雜交   目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA

點(diǎn)評(píng)：本題以利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素為題材，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作步驟及應(yīng)用，能結(jié)合題中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．