Question

【題目】為增加油葵種子中的含油量，科學(xué)家嘗試將花生中的酶A基因?qū)�入油葵�?xì)胞，獲得轉(zhuǎn)基因油葵新品種。

（1）為獲取目的基因，可從花生細(xì)胞中提取_________，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA。以此cDNA為模板通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。

（2）構(gòu)建重組DNA分子（如圖所示）最好選用_________限制酶，目的是可避免_________。

（3）普通大腸桿菌細(xì)胞中沒有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因，將構(gòu)建的重組DNA分子導(dǎo)入農(nóng)桿菌中,將獲得的農(nóng)桿菌接種在含_________的固體平板上培養(yǎng)得到含重組質(zhì)粒的單菌落，再利用培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)，可以得到用于轉(zhuǎn)化的浸染液。

（4）剪取油葵的葉片放入浸染液中一段時間后，經(jīng)過篩選獲得轉(zhuǎn)基因油菜細(xì)胞。最后經(jīng)過__________________

培育成轉(zhuǎn)基因油葵植株。此種技術(shù)的原理是_________。

（5）研究發(fā)現(xiàn)，如果將該酶A的20位和24位氨基酸變?yōu)榘腚装彼幔�其催化能力將提�?/span>2倍。通過蛋白質(zhì)工程對酶A進(jìn)行改造，所需步驟有_________。

a．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) b．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能分析

c．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的定向改造 d．酶A基因的定向改造

e．將改造后的酶A基因?qū)�入受體細(xì)胞 f．將定向改造的酶A導(dǎo)入受體細(xì)胞

（6）經(jīng)過種植轉(zhuǎn)基因油葵發(fā)現(xiàn)，雖然轉(zhuǎn)基因油葵種子中含油量上升，但是抗灰霉菌的能力丟失，其原因是_________。

Answer 1

【答案】mRNA BamHⅠ和 PstⅠ 質(zhì)粒自身的黏性末端連接或目的基因與質(zhì)粒反向連接 氨芐青霉素 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 植物細(xì)胞的全能性 b、a、d、e 抗灰霉菌基因沒有表達(dá)（或丟失等）

【解析】

基因工程技術(shù)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(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)�入動物�?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）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）逆轉(zhuǎn)錄過程需要從供體細(xì)胞內(nèi)提取出的 mRNA 為模板，以脫氧核苷酸為原料合成 cDNA。

（2）構(gòu)建重組 DNA 分子時選用的限制酶要不破壞目的基因，所以不能用 EcoR I，同時盡量防止質(zhì)粒自身的黏性末端連接或目的基因與質(zhì)粒反向連接，所以最好選用兩種限制酶， 即 BamHⅠ和 PstⅠ。

（3）根據(jù)限制酶的切割位點(diǎn)，由于使用 BamHⅠ和 PstⅠ會破壞抗四環(huán)素標(biāo)記基因，但抗氨芐青霉素的標(biāo)記基因是完整的所以只能用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選含重組質(zhì)粒的單菌落。

（4）得到轉(zhuǎn)基因細(xì)胞后，要培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植株，需要用植物的組織培養(yǎng)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，其依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。

（5）蛋白質(zhì)工程的步驟是：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能分析→蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→酶 A 基因的定向改造→將改造后的酶 A 基因?qū)�入受體細(xì)胞→獲得所需蛋白質(zhì)。

（6）轉(zhuǎn)基因油葵種子中含油量上升，但抗灰霉菌的能力丟失，原因可能是抗灰霉菌基因未表達(dá)或丟失。