Question

5．現在可用轉基因番茄作為生物反應器生產人胰島素，請回答相關問題

（1）此基因工程中的目的基因是人胰島素基因，要想在體外獲得大量該目的基因的片段，可以采用PCR技術．在培育轉基因番茄的過程中所用基因的“剪刀”是限制性核酸內切酶（限制酶），基因的“運載工具”是運載體（質粒）．將人工合成的DNA片段拼接在一起，所需要的酶有DNA連接酶．
（2）將重組質粒放入番茄植株的受體細胞中常用的方法是農桿菌轉化法．
（3）為從根本上解決水稻中的高植酸問題，可將植酸酶基因導入水稻，培育低植酸轉基因水稻品種．下圖是獲取植酸酶基因的流程．
據圖回答：
①圖中基因組文庫大于（小于/等于/大于）cDNA文庫．
②B過程需要的酶是逆轉錄酶；A、C過程中可以（可以/不可以）使用同一種探針篩選含目的基因的菌株．

Answer 1

分析 1、基因工程的工具：
（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．
（2）DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（3）運載體：常用的運載體：質粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒．
2、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．
3、分析題圖：A表示從基因組文庫中篩選含有目的基因的菌株；B表示逆轉錄過程，需要逆轉錄酶；C表示從部分基因文庫中篩選獲得含有目的基因的菌株．基因組文庫是指將某生物的全部基因組DNA切割成一定長度的DNA片段克隆到某種載體上形成的信使，而cDNA文庫是由mRNA經逆轉錄形成的基因組成的，由于基因的選擇性表達，所以cDNA文庫小于基因組文庫．

解答 解：（1）根據題干信息“用轉基因番茄作為生物反應器生產人胰島素”可知，此基因工程中的目的基因是胰島素基因；PCR技術可在體外獲快速擴增目的基因；在培育轉基因番茄的過程中所用基因的“剪刀”是限制酶，基因的“運載工具”是運載體，將人工合成的DNA片段拼接在一起，需要DNA連接酶．
（2）將目的基因導入植物細胞常用農桿菌轉化法．
（3）①基因組文庫包含某種生物所有的基因，而cDNA文庫是由mRNA經逆轉錄形成的基因組成的，由于基因的選擇性表達，cDNA文庫只包含某種生物部分基因，所以cDNA文庫小于基因組文庫．
②B為逆轉錄過程，需要逆轉錄酶的催化；A和C過程可以用同一種探針篩選含目的基因的菌株．
故答案為：
（1）人胰島素基因   PCR    限制性核酸內切酶（限制酶）  運載體（質粒）     DNA連接酶
（2）農桿菌轉化法
（3）①大于    ②逆轉錄酶   可以

點評 本題考查基因工程的相關知識，要求考生基因工程的操作工具和操作步驟，掌握各步驟中的相關細節，能結合所學的知識準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．