Question

【题目】Ⅰ真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题

（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是__________。

（2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用______作为载体，其原因是________ 。

（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有___，_________（答出两点即可）等优点。

（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是_______________ (填蛋白A的基因”或蛋白A的抗体”)。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_______________。

ⅠⅠ.某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉索抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因，有人将此质粒载体用BamH Ⅰ酶切后，与用 BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题

（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有__________，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。

（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是： _______，并且________和___________的细胞也是不能区分的，其原因是__________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有___________的固体培养基。

（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_____________。

Answer 1

【答案】基因A的编码区中有内含子和外显子，在真核生物细胞内把内含子转录来的RNA切除，而原核生物细胞内基因转录后不切除，直接表达 噬菌体 噬菌体是细菌病毒，专门寄生在细菌体内，而家蚕是真核生物 繁殖快；易培养；产物含量高；产物易分离等（繁殖快；培养简单；成本低；易于转导、转化；遗传背景清楚；转录翻译系统简单；有许多与之配套的培养体系、质粒载体 目标基因表达水平高 （任选两点） 蛋白A的抗体 不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了DNA可以从一种生物转移到另一种生物个体 能自我复制、具有标记基因 二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒（或重组质粒） 二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素 受体细胞

【解析】

1、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。

2、真核生物的基因编码区是不连续的，含有内含子和外显子，内含子和外显子都会转录产生相应的RNA，但内含子转录来的RNA被切除产生的RNA为mRNA，之后翻译产生相应的蛋白质。原核生物的基因编码区是连续的，不含有内含子和外显子，编码区直接转录产生相应的RNA，之后翻译产生相应的蛋白质。

Ⅰ（1）真核生物的基因编码区是不连续的，含有内含子和外显子，内含子和外显子都会转录产生相应的RNA，但内含子转录来的R NA被切除产生的RNA为mRNA，之后翻译产生相应的蛋白质。原核生物的基因编码区是连续的，不含有内含子和外显子，编码区直接转录产生相应的RNA，之后翻译产生相应的蛋白质。因此从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A。

（2）噬菌体是细菌病毒，专门寄生在细菌体内；家蚕是动物。因此选用昆虫病毒作为表达基因A的载体，不选用噬菌体作为载体。

（3）原核生物作为基因工程中的受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌。

（4）检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体即蛋白A的抗体进行抗原-抗体杂交。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明生物的遗传物质是DNA，S型肺炎双球菌的DNA可以转移到R型菌中，并与R型菌中DNA重组。故其为基因工程理论的建立提供了启示是不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了DNA可以从一种生物转移到另一种生物个体。

ⅠⅠ. （1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有具有标记基因、具有一个或多个限制酶切点、能在受体细胞中复制并稳定保存。

（2）由于未被转化的和仅含有环状目的基因的大肠杆菌中不含有氨苄青霉素抗性基因，因此如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，未被转化的和仅含有环状目的基因的大肠杆菌均不能存活，因此两者是不能区分的；含有质粒的大肠杆菌和含重组质粒的大肠杆菌的细胞，由于均含有氨苄青霉素抗性基因，在含有氨苄青霉素的培养基上都能生长，因此两者也是不能区分的。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有四环素的固体培养基，即含有重组质粒的大肠杆菌在其中不能生长，而含有普通质粒的大肠杆菌能生长。

（3）噬菌体属于病毒，病毒没有细胞结构，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。