Question

5．现在可用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素，请回答相关问题

（1）此基因工程中的目的基因是人胰岛素基因，要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用PCR技术．在培育转基因番茄的过程中所用基因的“剪刀”是限制性核酸内切酶（限制酶），基因的“运载工具”是运载体（质粒）．将人工合成的DNA片段拼接在一起，所需要的酶有DNA连接酶．
（2）将重组质粒放入番茄植株的受体细胞中常用的方法是农杆菌转化法．
（3）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种．下图是获取植酸酶基因的流程．
据图回答：
①图中基因组文库大于（小于/等于/大于）cDNA文库．
②B过程需要的酶是逆转录酶；A、C过程中可以（可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株．

Answer 1

分析 1、基因工程的工具：
（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
2、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．
3、分析题图：A表示从基因组文库中筛选含有目的基因的菌株；B表示逆转录过程，需要逆转录酶；C表示从部分基因文库中筛选获得含有目的基因的菌株．基因组文库是指将某生物的全部基因组DNA切割成一定长度的DNA片段克隆到某种载体上形成的信使，而cDNA文库是由mRNA经逆转录形成的基因组成的，由于基因的选择性表达，所以cDNA文库小于基因组文库．

解答 解：（1）根据题干信息“用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素”可知，此基因工程中的目的基因是胰岛素基因；PCR技术可在体外获快速扩增目的基因；在培育转基因番茄的过程中所用基因的“剪刀”是限制酶，基因的“运载工具”是运载体，将人工合成的DNA片段拼接在一起，需要DNA连接酶．
（2）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法．
（3）①基因组文库包含某种生物所有的基因，而cDNA文库是由mRNA经逆转录形成的基因组成的，由于基因的选择性表达，cDNA文库只包含某种生物部分基因，所以cDNA文库小于基因组文库．
②B为逆转录过程，需要逆转录酶的催化；A和C过程可以用同一种探针筛选含目的基因的菌株．
故答案为：
（1）人胰岛素基因   PCR    限制性核酸内切酶（限制酶）  运载体（质粒）     DNA连接酶
（2）农杆菌转化法
（3）①大于    ②逆转录酶   可以

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生基因工程的操作工具和操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合所学的知识准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．