Question

17．内皮素（ET）是一种含21个氨基酸的多肽，具有强烈的血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等作用，其功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系．内皮素（ET）主要通过与靶细胞膜上的ET受体（ETA）结合而发挥生物学效应．科研人员通过构建表达载体，实现ETA基因在大肠杆菌细胞中的高效表达，其过程如图所示，图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶Apa I的识别序列为CCC↓GGG，限制酶XhoI的识别序列为C↓TCGAG （识别序列均只写出单链）．请据图分析回答：

（1）进行过程①时，需要加入缓冲液、引物、脱氧核苷酸和逆转录酶等．完成过程①②③的目的是获取cDNA的目的基因（ET_A的cDNA基因）．
（2）过程③和⑤中，限制酶XhoI切割DNA，使磷酸二酯键断开，形成的黏性末端是．用两种限制酶切割，获得不同的黏性末端，其主要目的是使目的基因定向连接到运载体上（或防止目的基因环化）．
（3）构建的重组表达载体，目的基因上游的启动子是RNA聚合酶 识别和结合的部位，进而可驱动基因的转录．除图中已标出的结构外，基因表达载体还应具有的结构有复制原点和终止子．
（4）过程⑥要用钙离子（CaCl₂）预先处理大肠杆菌，使其成为容易吸收外界DNA的感受态细胞．
（5）将SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因，其目的是有利于检测ET_A基因能否表达．该融合基因进入受体大肠杆菌内，并且在其中维持稳定和表达的过程，称为转化．
（6）基因工程操作时可将外源基因整合到叶绿体基因组中，不仅能有效改良植物的品质，还由于叶绿体转基因不会随花粉传给后代，从而在一定程度上避免转基因作物中的外源基因能扩散到其他同类作物．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：①②③表示反转录法获得目的基因的过程，④表示构建基因表达载体，⑤表示限制酶切割质粒，⑥表示重组质粒导入受体细胞，⑦表示目的基因的检测．

解答 解：（1）过程①以mRNA合成目的基因，所以需要加入缓冲液、原料、逆转录酶和ATP和引物等．过程①②③表示反转录法获得目的基因的过程．
（2）过程③和⑤利用限制酶XhoⅠ切割DNA获得目的基因的过程，限制酶使得DNA的磷酸二酯键断开，形成的黏性末端是．图中显示利用了两种限制酶切割目的基因和载体，从而获得了不同的黏性末端，可以使目的基因定向连接到载体上，以防止目的基因自身环化．
（3）构建的重组表达载体，目的基因上游的启动子是RNA聚合酶 识别和结合的部位，进而可驱动基因的转录．除图中已标出的结构外，基因表达载体还应具有的结构有复制原点和终止子．
（4）过程⑥要用钙离子（CaCl₂）预先处理大肠杆菌，使其成为容易吸收外界DNA的感受态细胞．
（5）将SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因，其目的是有利于检测ET_A基因能否表达．该融合基因进入受体大肠杆菌内，并且在其中维持稳定和表达的过程，称为转化．
（6）基因工程操作时可将外源基因整合到叶绿体基因组中，不仅能有效改良植物的品质，还由于叶绿体转基因不会随花粉传给后代，从而在一定程度上避免转基因作物中的外源基因能扩散到其他同类作物．
故答案为：
（1）逆转录酶、获取cDNA的目的基因（ET_A的cDNA基因） 
（2）磷酸二酯、
使目的基因定向连接到运载体上（或防止目的基因环化）
（3）RNA聚合酶、终止子
（4）钙离子（CaCl₂）　　
（5）ET_A基因能否表达、转化　
（6）不会随花粉传给后代

点评 本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，能结合图中信息并运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．