Question

5．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，其原因是基因A的编码区是不连续，含有内含子和外显子，在真核生物细胞内把内含子转录来的RNA切除，形成mRNA，而原核生物细胞内基因编码区是连续的，不含有内含子和外显子，转录后不切除，直接表达．
（2）若用家蚕作为表达基因A的载体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用噬菌体作为载体，其原因是噬菌体是细菌病毒，专门寄生在细菌体内，而家蚕是真核生物．
（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，大肠杆菌具有繁殖快、易培养、产物含量高、产物易分离等（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，可用的检测物质是蛋白A的抗体（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．

Answer 1

分析 1、将目的基因导入受体细胞常用的转化方法：
①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等．
②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术．此方法的受体细胞多是受精卵．
③将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为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，其转化方法是：先用Ca²⁺处理细胞，使其成为感受态细胞，再将 重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程．
2、目的基因的检测和表达：
①首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术．
②其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交．
③最后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，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交．
④有时还需进行个体生物学水平的鉴定．如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状．
3、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．

解答 解：（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．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．
故答案为：
（1）基因A的编码区是不连续，含有内含子和外显子，在真核生物细胞内把内含子转录来的RNA切除，形成mRNA，而原核生物细胞内基因编码区是连续的，不含有内含子和外显子，转录后不切除，直接表达
（2）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
（3）繁殖快     易培养     产物含量高   产物易分离等
（4）蛋白A的抗体
（5）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

点评 本题综合考查了基因工程、真核和原核基因的区别、遗传物质探索等相关内容，本题源于课本中内容，又高于课本，启发学生联想，意在考查学生的理解和应用能力，试题较难．