Question

7．近几十年来，植物基因工程取得相当大的进展，科学家将药用蛋白转向植物生产，研究出了用转基因马铃薯生产人的血清白蛋白的方法．如图表示EcoRⅠ、BamHⅠ两种限制酶在质粒上的切割位点，两种酶识别和切割位点见表．回答下列相关问题．

限制酶	识别序列和切割位点
EcoRⅠ	↓ GAATTC
BamHⅠ	↓ GGATCC

（1）该工程中适宜用来切割质粒的限制酶是BamHⅠ，原因是用EcoRⅠ切割会将质粒上的两个抗性基因都破坏．
（2）获取血清白蛋白基因可以利用反转录法构建的cDNA文库中获取，若利用PCR技术扩增血清蛋白基因，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两端的部分核苷酸序列，还需要在引物的一端加上GGATCC序列，以便于后续的剪切和连接．
（3）将目的基因和质粒进行连接后，需先用Ca²⁺处理农杆菌以便将基因表达载体导入马铃薯细胞，筛选含有目的基因的细胞需在培养基中添加氨苄青霉素．
（4）从含有血清白蛋白基因的马铃薯细胞中提取血清白蛋白，需通过脱分化过程培养到愈伤组织，从其中提取．

Answer 1

分析 基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）分析图解可知，质粒上含有EcoRⅠ、BamHⅠ两种限制酶切割位点，而用EcoRⅠ切割会将质粒上的两个抗性基因都破坏，因此该工程中适宜用BamHⅠ来切割质粒．
（2）获取血清白蛋白基因可以利用反转录法构建的cDNA文库中获取．若利用PCR技术扩增血清蛋白基因，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两端的部分核苷酸序列，还需要在目的基因上设置BamHⅠ限制酶的切割位点，因此需要在引物的一端加上GGATCC序列，以便于后续的剪切和连接．
（3）将目的基因和质粒进行连接后，需先用Ca²⁺处理农杆菌以便将基因表达载体导入马铃薯细胞；由（1）小题可知，标记基因为抗氨苄青霉素基因，因此筛选含有目的基因的细胞需在培养基中添加氨苄青霉素．
（4）从含有血清白蛋白基因的马铃薯细胞中提取血清白蛋白，需通过脱分化过程培养到愈伤组织，从其中提取．
故答案为：
（1）BamHⅠ用EcoRⅠ切割会将质粒上的两个抗性基因都破坏
（2）cDNA  干扰素基因两端的部分核苷酸序列GGATCC
（3）Ca²⁺   氨苄青霉素
（4）脱分化

点评 本题考查了基因工程的有关知识，要求考生能够掌握基因工程的原理、方法和步骤，能够根据图中质粒的结构确定选用的限制酶，掌握目的基因导入受体细胞以及目的基因的检测和鉴定的方法．