Question

18．為實現目的基因與運載體結合，以便在大腸桿菌中大量表達相應的蛋白質，研究人員進行了如圖所示操作．請分析回答下列問題：

（1）圖表示用BamH I切割含目的基因的DNA片段，質粒經相同限制酶處理后，經DNA連接酶的作用獲得a，a稱作基因表達載體（重組質粒）．將a與感受態大腸桿菌混合后，混合物應接種在含有氨芐青霉素的培養基上．質粒中抗氨芐青霉素基因稱為標記基因，在篩選過程起作用．若要證明培養基是否符合實驗要求，培養基上需接種未經質粒混合的感受態大腸桿菌，培養后不出現菌落則培養基合格．
（2）DNA分子中，一條鏈中的兩個核苷酸通過磷酸二酯鍵相連，已知堿性磷酸酶能除去核苷酸末端的5’磷酸，構建a的過程中用該酶處理質粒，但目的基因不用堿性磷酸酶處理，這樣做的目的是防止質粒自我連接．如果要檢測目的基因 是否成功表達，須提取培養后大腸桿菌的總蛋白，用相應抗體檢測．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）圖表示用BamHI為限制性內切酶，能識別特定的堿基序列，切割含目的基因的DNA片段，質粒經相同限制酶處理后，形成的黏性末端相同，經DNA連接酶酶的作用獲得基因表達載體，也叫重組質粒．由于質粒中含有標記基因抗氨芐青霉素基因，故將重組質粒與感受態大腸桿菌混合后，混合物應接種在含有氨芐青霉素的培養基上．在篩選過程起作用，導入重組質粒的大腸桿菌能正常生活，而未導入重組質粒的大腸桿菌則不能在含氨芐青霉素的培養基上生活．若要證明培養基是否符合實驗要求，需設置對照試驗，即培養基上需接種未經質粒混合的感受態大腸桿菌，培養后不出現菌落則培養基合格．
（2）DNA分子中，一條鏈中的兩個核苷酸通過磷酸二酯鍵相連；構建a的過程中用該酶處理質粒，但目的基因不用堿性磷酸酶處理，這樣做的目的是使它們形成的黏性末端不同，防止質粒自我連接．檢測目的基因是否成功表達，須提取培養后大腸桿菌的總蛋白，通過抗原抗體雜交試驗，用相應抗體檢測．
故答案為：
（1）DNA片段    DNA連接酶   基因表達載體（重組質粒）  氨芐青霉素     標記基因     未經質粒混合
（2）磷酸二酯鍵    防止質粒自我連接   總蛋白

點評 本題考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的操作工具及具體的操作步驟，掌握各步驟中的相關細節，能結合題干信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．