Question

【題目】現代生物技術在醫藥、農業等領域都有廣泛應用。回答下列問題：

（1）將人體中B蛋白基因導入大腸桿菌，以生產藥物B蛋白。

①由于人體基因的轉錄初始產物需切除部分序列，才能加工成為成熟的mRNA，因此直接將從人類基因文庫中獲取的B蛋白基因導入大腸桿菌無法正常表達。可采用________的方法合成B蛋白基因，以解決這一問題。

②導入過程所用載體pUC19質粒如圖所示，LacZ基因表達產物能水解X-gal，使菌落呈藍色，不能水解X-gal的菌落呈白色。已知三種限制性核酸內切酶X、Y、Z所識別的序列分別是C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC（↓表示剪切點）。為便于篩選導入重組質粒的大腸桿菌，應選用的限制性核酸內切酶是__________，并且在培養基中加入________，接種培養后選擇________色菌落。

③篩選得到成功導入B蛋白基因的大腸桿菌菌株，為檢驗B蛋白基因是否表達，可以用含放射性標記的B蛋白基因單鏈作為探針，檢測受體菌有無__________。

（2）現代生物技術應用于農作物育種，也取得可喜成績。利用基因工程育種技術可培育轉基因農作物。在此過程中，為成功獲得新植株，應選擇性狀優良、________作為受體材料。除此之外，影響受體材料能否成功再生出新植株的因素還有光溫條件、植物生長調節劑及__________的配比。利用多倍體育種技術或者__________技術則可培育異源多倍體。

Answer 1

【答案】①提取mRNA進行逆轉錄（或人工合成、化學合成） ②酶Y 氨芐青霉素、X-gal（寫全給分） 白 ③成功轉錄（合成相應RNA） 全能性表達充分的基因型 營養物質 植物體細胞雜交（植物細胞工程）

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：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）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：

分子水平上的檢測：

①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；

②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。

個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）①由于人體基因的轉錄初始產物需切除部分序列，才能加工成為成熟的mRNA，因此直接將從人類基因文庫中獲取的B蛋白基因導入大腸桿菌無法正常表達。可采用提取mRNA進行逆轉錄（或人工合成、化學合成）的方法合成B蛋白基因，以解決這一問題。

②由分析可知，酶Z會破壞抗氯芐青霉素抗性基因，所以不能用限制酶Z，而且要保證通過菌落顏色來篩選導入重組質粒的大腸桿菌，應選用的限制性核酸內切酶是酶Y，并且在培養基中加入氨芐青霉素、X-gal，如果導入重組質粒的大腸桿菌，能在含氨芐青霉素的培養基存活，且LacZ基因被破壞，沒有表達產物，不能水解X-gal使菌落呈白色，故接種培養后選擇白色菌落即可。

③篩選得到成功導入B蛋白基因的大腸桿菌菌株，為檢驗B蛋白基因是否表達，可以用含放射性標記的B蛋白基因單鏈作為探針，檢測受體菌有無成功轉錄合成相應RNA。

（2）利用基因工程育種技術可培育轉基因農作物。為成功獲得新植株，應選擇性狀優良、全能性表達充分的基因型作為受體材料。除此之外，影響受體材料能否成功再生出新植株的因素還有光溫條件、植物生長調節劑及營養物質的配比。利用多倍體育種技術或者植物體細胞雜交技術則可培育異源多倍體。