Question

【題目】基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段。如圖是基因工程示意圖，回答下列問題：

（1）通過PCR技術進行目的基因擴增時，要有一段已知目的基因的核苷酸序列為前提，其作用是___________________________________。

（2）人工合成的目的基因必須拼接______________后才可能在宿主細胞中得以表達。進行①過程時，需用的基本工具是________________________。

（3）圖中已轉化的宿主細胞指的是_______________。若圖中宿主細胞為動物細胞，②過程的基本操作時需采用____________（儀器名稱）進行顯微注射；若圖中宿主細胞為大腸桿菌，一般情況下②過程不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細胞，原因是________________________。

（4）基因工程的先導是艾弗里等人的工作，艾弗里等人通過不同類型肺炎雙球菌的轉化實驗證明了__________________（答出兩點）。

Answer 1

【答案】合成引物 啟動子、終止子 DNA連接酶 已導入目的基因并且目的基因能穩(wěn)定遺傳和表達的細胞 顯微注射儀 未處理的大腸桿菌吸收質粒（外源DNA）的能力弱 生物的遺傳物質是DNA，DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體

【解析】

1.基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�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(jù)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(tài)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。

2.①過程為基因表達載體的構建，需要將切割好的目的基因和質粒連接，②過程為將目的基因導入受體細胞。

（1）通過PCR技術進行目的基因擴增時，耐高溫的DNA聚合酶只能從引物的末端連接單個脫氧核苷酸，故需要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物。

（2）目的基因是編碼蛋白質的序列或調控因子，不包含非編碼序列的轉錄調控因子，故人工合成的目的基因必須拼接啟動子、終止子后，才可能在宿主細胞中得以表達。①過程為基因表達載體的構建，需要將切割好的目的基因和質粒連接，故進行①過程時，需用的基本工具是DNA連接酶。

（3）圖中已轉化的宿主細胞指的是已導入目的基因并且目的基因能穩(wěn)定遺傳和表達的細胞。若圖中宿主細胞為動物細胞，常用顯微注射法將目的基因導入動物細胞，故②過程的基本操作時需采用顯微注射儀進行顯微注射；若圖中受體細胞是大腸桿菌（微生物），由于未處理的大腸桿菌吸收質粒（外源DNA）的能力弱，則需要用鈣離子處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)細胞。

（4）基因工程的先導是艾弗里等人的工作，艾弗里等人通過肺炎雙球菌轉化實驗，該實驗中S型肺炎雙球菌的DNA能使R型活菌轉化為S型活菌，說明S型肺炎雙球菌的DNA能進入R型活菌，能使其發(fā)生穩(wěn)定性轉化的物質是DNA，證明了生物的遺傳物質是DNA，DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體。