Question

【生物——選修3現代生物科技專題】（15分）下圖是從酵母菌獲取某植物需要的某種酶基因的流程，結合所學知識及相關信息回答下列問題：

（1）圖中cDNA文庫            基因組文庫（填“大于”、“等于”或者“小于”）。

（2）①過程提取的DNA需要        的切割，B過程是                 。

（3）為在短時間內大量獲得目的基因，可用             擴增的方法，其原理是                 。

（4）目的基因獲取之后，需要進行                                   ，其組成，必須有                            以及標記基因等。此步驟是基因工程的核心。

（5）將該目的基因導入某雙子葉植物細胞，常采用的方法是          ，其能否在此植物體內穩定遺傳的關鍵是                            ，可以用              技術進行檢測。

（6）如果要想使該酶活性更強或具有更強的耐受性，需要對現有蛋白質進行改造，這要通過基因工程延伸——蛋白質工程。首先要設計預期的              ，再推測應有的氨基酸序列，找到相對應的                  。

（7）除植物基因工程碩果累累之外。在動物基因工程、基因工程藥物和基因治療等方面也取得了顯著成果，請列舉出至少兩方面的應用：

                                                                    。

 

Answer 1

【答案】

（1）小于   （2）限制酶，反轉錄   （3）PCR技術，DNA復制

（4）基因表達載體的構建;啟動子、終止子、目的基因（復制原點可不答）

（5）農桿菌轉化法，目的基因是否整合到植物細胞的染色體上，DNA分子雜交

（6）蛋白質結構，脫氧核苷酸序列

（7）乳腺生物反應器，體外基因治療復合型免疫缺陷綜合癥。

【解析】本題考查基因操作的基本過程。弄清cDNA文庫和基因組文庫的差別、基因表達載體的構成、目的基因獲取途徑和導入受體細胞的方法是正確解答該題的前提。（1）基因組文庫是指將某生物的全部基因組DNA切割成一定長度的DNA片段克隆到某種載體上形成的集合；而cDNA文庫是由mRNA經逆轉錄形成的基因組成的，由于基因的選擇性表達，所以來自所以cDNA文庫小于基因組文庫。（2）從供體細胞中的DNA中獲取目的基因，首先應用限制酶將目的基因從其所在的DNA分子上切割下來；B過程是以mRNA為模版來合成DNA的，應為反轉錄（或逆轉錄）過程。（3）PCR技術是一種體外擴增DNA的方法，其原理為DNA復制，能將得到的目的基因在細胞外大量擴增。（4）基因表達載體包括目的基因、標記基因、啟動子和終止子，其構建是基因工程的核心。（5）將目的基因導入某雙子葉植物細胞常采用的方法是農桿菌轉化法，目的基因只有整合到植物細胞的染色體上才能在植物體內穩定遺傳，可通過DNA分子雜交的方法對目的基因是否整合到染色體上進行檢測。（６）蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎，通過化學、物理和分子生物學的手段進行基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類對生產和生活的需求。（７）見答案。