Question

【题目】基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的几十年间，得到了飞速发展，目前已广泛应用于医药、农业、工业、环境等领域，展示出了强大的生命力和广阔的应用前景。请回答与基因工程有关的问题。

（1）基因工程的发展和基因工程工具酶的发现与应用密不可分。在1970年阿尔伯、内森斯、史密斯等在细菌中发现了一种酶，这种酶能够将DNA分子在特定部位切割，这种酶属于__________酶。此后，人们还相继发现了__________酶和逆转录酶，这为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。

（2）基因工程中，获得目的基因后，由于数量有限，需要在短时间内大量扩增，此时一般采用__________技术，这个技术中的关键酶是___________。

（3）基因表达载体的构建是实施基因工程的关键，是基因工程的核心，其目的是____；一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及____________________等。

（4）将基因表达载体导入植物细胞采用最多的方法是___________。在目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，需要通过检测与鉴定才能确定。检测方法常常采用__________技术来进行。

Answer 1

【答案】限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶 PCR 热稳定性DNA聚合酶（Taq酶） 使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传的同时使目的基因能表达和发挥作用 标记基因 农杆菌转化法 抗原‐抗体杂交

【解析】

基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

基因工程的操作步骤：1.提取目的基因；2.目的基因与运载体结合；3. 将目的基因导入受体细胞；4.目的基因的检测和表达。

（1）基因工程技术利用限制性核酸内切酶（限制酶）定点切割DNA分子，形成相同的黏性末端，以便于利用DNA连接酶进行连接。

（2）进行DNA分子体外扩增应用PCR技术，该技术中所需关键酶为热稳定性DNA聚合酶（Taq酶），以保证高温状态下DNA分子的复制、延伸。

（3）构建基因表达载体的目的是：使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传的同时使目的基因能表达和发挥作用。基因表达载体的组成一般包括：目的基因、启动子（启动转录）、终止子（终止转录）、标记基因（检测基因表达载体是否导入受体细胞）。

（4）将基因表达载体导入植物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法，其中农杆菌转化法应用最多。想要检测目的基因导入受体细胞后是否可以稳定存在并表达出相应遗传特性，应检测受体细胞中是否存在其表达产物，利用抗原‐抗体杂交技术可以检测目的基因的表达。