Question

【題目】泡膜運輸是介導真核細胞蛋白質分泌途徑的主要方式。科學家已經成功鑒定出三種運輸小泡：網格蛋白有被小泡，COPⅠ有被小泡和COPⅡ有被小泡。其中COPⅠ有被小泡上的ε-COP蛋白在高爾基體內部以及高爾基體與內質網之間的蛋白質運輸中發揮了關鍵作用。科學家通過一定的技術手段，制備了水稻ε-COP蛋白的單克隆抗體。

（1）利用PCR技術擴增水稻ε-COP蛋白基因，PCR反應需在一定的緩沖溶液中才能進行，主要成分包括：DNA模板、_________________，4種脫氧核苷酸和________________。

（2）研究人員通過一定的技術手段，將ε-COP蛋白基因與運載體結合，得到下圖1所示重組表達載體，據圖

①該重組表達載體用到的限制酶是___________________。研究人員將其導入大腸桿菌常用方法是___________________。

②接下來研究人員將轉化后的大腸桿菌接種在含有________________________的培養基中培養一段時間，長出的菌落即為轉化成功的大腸桿菌。

③研究人員以大腸桿菌作為受體細胞，相對酵母菌而言，具有________________________________（答出兩點即可）等優點。

（3）利用聚丙烯酰胺凝膠電泳將重組水稻ε-COP蛋白提純后，取適量重組蛋白分多次皮下注射家兔，10天后大量采血收集抗血清。注射的重組蛋白相當于______________________，多次注射的目的是：_________________________。

Answer 1

【答案】2種引物 Taq DNA聚合酶 BamH I和Xho I CaCl2轉化法 氨芐青霉素（Amp） 結構簡單、繁殖快、易培養、遺傳物質相對較少、外源蛋白表達量高（答出兩點即可） 抗原 產生大量的漿細胞，分泌更多抗體

【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）PCR反應需在一定的緩沖溶液中才能進行，主要成分包括：DNA模板、2種（一對）引物、4種脫氧核苷酸和耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）。

（2）①由圖可知，該重組表達載體用到的限制酶是BamH I和Xho I。大腸桿菌屬于微生物細胞，將基因表達載體導入大腸桿菌常用方法是CaCl2轉化法（感受態細胞法）。

②由圖可知，該表達載體的標記基因是氨芐青霉素抗性基因，故將轉化后的大腸桿菌接種在含有氨芐青霉素的培養基中培養一段時間，篩選出來的菌落即為轉化成功的大腸桿菌。

③相對酵母菌而言，大腸桿菌作為受體細胞具有結構簡單、繁殖快、易培養、遺傳物質相對較少、外源蛋白表達量高等優點。

（3）注射的重組蛋白相當于抗原，多次注射的目的是產生大量的漿細胞，分泌更多抗體。