Question

【題目】基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現代方法為手段。如圖是基因工程示意圖，請據圖回答下列問題：

（1）從基因文庫中提取的目的基因通過PCR技術進行擴增時，所用的酶與細胞內同類酶的差異在于該酶_______________。

（2）進行①過程時，需用_____________酶切開載體以插入目的基因。完整的表達載體上應有啟動子、終止子、目的基因和標記基因等特殊DNA片段，其中啟動子的作用是__________________。

（3）若圖中宿主細胞為大腸桿菌，一般情況下②過程不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細胞，原因是______________；已轉化的宿主細胞（大腸桿菌）指的是______________________。

（4）在抗蟲作物的培育過程中，常用__________法將抗蟲基因導入作物受體細胞，檢測受體細胞的抗蟲基因是否轉錄出mRNA時，需要用__________作探針，再與相應的物質雜交。

Answer 1

【答案】 耐高溫（或“具有熱穩定性”） 限制（或“限制性核酸內切”） RNA聚合酶識別和結合的部位，以驅動目的基因轉錄 未處理的大腸桿菌吸收質粒（外源DNA)的能力弱 已導入目的基因并且目的基因能穩定遺傳和表達的細胞 農桿菌轉化 抗蟲基因（或“目的基因”）

【解析】試題分析：基因工程的基本步驟包括：目的基因的獲取、構建基因表達載體、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定。據圖分析，①過程表示構建基因表達載體的過程，②過程表示將目的基因導入受體細胞的過程。

（1）利用PCR技術擴增目的基因時，需要特殊的耐高溫的DNA聚合酶。

（2）在構建基因表達載體時，需用限制酶將載體切開，以便目的基因的插入；基因表達載體中的啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位，以驅動目的基因轉錄。

（3）若受體細胞是大腸桿菌（微生物），由于未處理的大腸桿菌吸收質粒（外源DNA)的能力弱，則需要用鈣離子處理大腸桿菌，使之成為感受態細胞；已轉化的宿主細胞（大腸桿菌）指的是已導入目的基因并且目的基因能穩定遺傳和表達的細胞。

（4）將目的基因導入植物細胞常用農桿菌轉化法；檢測目的基因轉錄形成的mRNA，一般用分子雜交發，該過程需要用抗蟲基因（或“目的基因”）作為探針，與轉錄產生的mRNA雜交。