Question

8．科學(xué)家利用基因工程（DNA重組技術(shù)）成功培育出一種能夠表達(dá)人類乳汁中常見(jiàn)蛋白的轉(zhuǎn)基因水稻，使大米及其制品具有一定的抗菌作用．請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：
（1）在基因工程中，常用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶．
（2）利用水稻的成熟葉片為材料，同時(shí)構(gòu)建cDNA文庫(kù)和基因組文庫(kù)，兩個(gè)文庫(kù)相比，cDNA文庫(kù)中含有的基因數(shù)目比基因組文庫(kù)中的少，其原因是cDNA文庫(kù)中只含有葉肉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達(dá)）的基因（或基因選擇性表達(dá)），而基因組文庫(kù)中含有該植物的全部基因．
（3）在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子是識(shí)別并結(jié)合的部位，導(dǎo)入該水稻中的基因表達(dá)載體除啟動(dòng)子和目的基因外，還應(yīng)含有標(biāo)記基因和終止子．若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，常用的原核生物是大腸桿菌．
（4）將目的基因通過(guò)基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時(shí)，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有金粉鎢粉粒子．
（5）由轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的相關(guān)大米制品有一定的抗菌作用，是因?yàn)橹破分泻�有溶菌酶（或抗體）．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本工具：
（1）“分子手術(shù)刀”--限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)，因此具有專一性．
（2）“分子縫合針”--DNA連接酶
（3）“分子運(yùn)輸車”--載體
2、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�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：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)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）在基因工程中，常用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶．
（2）利用水稻的成熟葉片為材料，同時(shí)構(gòu)建cDNA文庫(kù)和基因組文庫(kù)，兩個(gè)文庫(kù)相比，cDNA文庫(kù)中只含有葉肉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達(dá)）的基因（或基因選擇性表達(dá)），而基因組文庫(kù)中含有該植物的全部基因，因此cDNA文庫(kù)中含有的基因數(shù)目比基因組文庫(kù)中的少．
（3）在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的部位，導(dǎo)入該水稻中的基因表達(dá)載體除啟動(dòng)子和目的基因外，還應(yīng)含有標(biāo)記基因和終止子．若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，常用的原核生物是大腸桿菌．
（4）將目的基因通過(guò)基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時(shí)，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有金粉鎢粉粒子．
（5）由轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的相關(guān)大米制品有一定的抗菌作用，是因?yàn)橹破分泻�有溶菌酶（或抗體）．
故答案為：
（1）限制性核酸內(nèi)切酶      DNA連接酶
（2）cDNA文庫(kù)中只含有葉肉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達(dá)）的基因（或基因選擇性表達(dá)），而基因組文庫(kù)中含有該植物的全部基因
（3）RNA聚合酶    標(biāo)記基因和終止子    大腸桿菌
（4）金粉鎢粉
（5）溶菌酶（或抗體）

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)；識(shí)記cDNA文庫(kù)和基因組文庫(kù)的區(qū)別，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．