Question

【題目】已知在人體中，基因 A 可以表達(dá)出某種特定蛋白(簡(jiǎn)稱蛋白 A)。現(xiàn)欲通過(guò)基因工程技術(shù)生產(chǎn)蛋白 A，根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

（1）獲取目的基因是實(shí)施基因工程的第一步，某同學(xué)想從基因文庫(kù)中獲取目的基因，基因文庫(kù)有基因組文庫(kù)和部分基因文庫(kù)，我們常用的 cDNA 文庫(kù)屬于上述_____文庫(kù)。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建是實(shí)施基因工程的第二步也是基因工程的_____。下圖 2 是三種不同的基因表達(dá)載體，圖 1 是基因表達(dá)載體上 3 種限制內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，那么第一步中獲取的目的基因應(yīng)插入到基因表達(dá)載體的_____和_____之間。根據(jù) 3 種酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖 2 中 3 種基因表達(dá)載體中最理想的是_____。

（3）大腸桿菌常常作為受體細(xì)胞，與真核生物相比，其優(yōu)勢(shì)是_____（答出兩點(diǎn)即可）。若用家蠶作為表達(dá)基因 A 的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用噬菌體作為載體的原因是_____。

（4）若要檢測(cè)基因 A 是否插入家蠶的 DNA 上，檢測(cè)方法是_____。

Answer 1

【答案】部分基因文庫(kù) 核心 啟動(dòng)子 終止子 A 繁殖快、代謝旺盛、容易培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等 噬菌體的宿主是細(xì)菌，而不是家蠶 DNA分子雜交技術(shù)

【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(kù)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(dòng)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�?dòng)物細(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(cè)與鑒定：

（1）分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。

（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）cDNA文庫(kù)是通過(guò)某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，而這個(gè)時(shí)期并不是每個(gè)基因都進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，所以cDNA 文庫(kù)屬于部分基因文庫(kù)。

（2）基因工程的第二個(gè)步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體，是基因工程的核心步驟；該步驟中目的基因應(yīng)該插入表達(dá)載體的啟動(dòng)子與終止子之間；根據(jù) 3 種酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)分析，應(yīng)該選用BamHⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和載體，而這兩種酶會(huì)將圖2中B的啟動(dòng)子切掉，將C的啟動(dòng)子、復(fù)制原點(diǎn)或終止子、標(biāo)記基因切掉，因此B、C都不適宜作為載體，即圖 2 中 3 種基因表達(dá)載體中最理想的是A。

（3）與真核細(xì)胞相比，大腸桿菌繁殖快、代謝旺盛、容易培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，常常作為目的基因的受體細(xì)胞；若用家蠶作為表達(dá)基因 A 的受體，由于噬菌體的宿主是細(xì)菌，而不是家蠶，所以不選用噬菌體作為載體。

（4）基因工程中，檢測(cè)目的基因插入DNA的位置，可以采用DNA分子雜交法。