Question

2．（1）凝乳酶是奶酪生產中的關鍵性酶．從牛胃液中分離到的凝乳酶以催化能力強而被廣泛應用，研究人員運用基因工程技術，將編碼該酶的基因轉移到了微生物細胞中．

①科學家已經測出該酶的氨基酸序列，因此可以通過DNA合成儀用化學合成方法來獲取目的基因．獲得目的基因后，常利用PCR技術（多聚酶鏈式反應）在體外將其大量擴增．
②目的基因能否在受體細胞中穩定遺傳的關鍵是要檢測轉基因生物的DNA上是否插入了目的基因．
③工業化生產過程中，最初多采用重組大腸桿菌或芽孢桿菌生產凝乳酶，現多采用重組毛霉或重組的酵母菌來生產，毛霉或酵母菌作為受體細胞的優勢是含有內質網和高爾基體可對蛋白進行加工和修飾．
④研究發現，如果將該凝乳酶20位和24位氨基酸改變為半胱氨酸，其催化能力將提高2倍．科學家可以生產上述高效凝乳酶的現代生物工程技術是蛋白質工程．
（2）胚胎移植是指將良種雌性動物配種后的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物體內，使之繼續發育成為新個體的技術．胚胎移植的基本程序主要包括對供、受體的選擇和處理，配種或進行人工授精（人工受精前，精子需進行獲能處理），對胚胎的收集、檢查、培養或保存，對胚胎進行移植，以及移植后的檢查等步驟．
（3）生態工程是實現循環經濟最重要的手段之一，請寫出它遵循的基本原理（至少答三項）：物質循環再生原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理、整體性原理、系統學和工程學原理．

Answer 1

分析 1、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．
2、胚胎移植的基本程序主要包括：①對供、受體的選擇和處理（選擇遺傳特性和生產性能優秀的供體，有健康的體質和正常繁殖能力的受體．用激素進行同期發情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數排卵處理）；②配種或人工授精；③對胚胎的收集、檢查、培養或保存（對胚胎進行質量檢查，此時的胚胎應發育到桑椹或胚囊胚階段）；④對胚胎進行移植；⑤移植后的檢查．

解答 解：（1）①由于已經測出該酶的氨基酸序列，故可推測出相應的RNA和DNA的序列，因此可以通過化學合成方法來獲取目的基因．獲得目的基因后，常利用多聚酶鏈式反應技術在體外將其大量擴增．
②目的基因能否在受體細胞中穩定遺傳的關鍵是要檢測轉基因生物的DNA上是否插入了目的基因．
③毛霉較重組大腸桿菌或芽孢桿菌作為受體細胞的優勢是毛霉為真核微生物，含有內質網和高爾基體可對蛋白進行加工和修飾．
④通過分析想要的蛋白質的功能，預測蛋白質應有的結構，然后根據蛋白質的結構逆向推測控制該蛋白質合成的基因的堿基組成及排列順序．最后就是將改造后的目的基因導入受體細胞，從而轉錄翻譯得出目的蛋白，這屬于蛋白質工程．
（2）胚胎移植是指將良種雌性動物配種后的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物體內，使之繼續發育成為新個體的技術．胚胎移植的基本程序主要包括對供、受體的選擇和處理，配種或進行人工授精（人工受精前，精子需進行獲能處理），對胚胎的收集、檢查、培養或保存，對胚胎進行移植，以及移植后的檢查等步驟．
（3）生態工程是實現循環經濟最重要的手段之一，它遵循的基本原理有：物質循環再生原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理、整體性原理、系統學和工程學原理．
故答案為：
（1）①化學合成    多聚酶鏈式反應
②要檢測轉基因生物的DNA上是否插入了目的基因
③含有內質網和高爾基體可對蛋白進行加工和修飾
④蛋白質工程
（2）早期胚胎   體外受精    同種的、生理狀態相同   對供、受體的選擇和處理    進行獲能     對胚胎進行移植
（3）物質循環再生原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理、整體性原理、系統學和工程學原理

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．