Question

15．研究结果显示，寨卡病毒（一种RNA病毒）的解旋酶是一种具有驱动能力的“马达蛋白”，其通过水解三磷酸核苷将化学能转换为机械能，实现对双链核酸的解链功能，进而通过将单链遗传物质复制实现增殖．请回答下列有关问题：
（1）某生物科技创意小组看过上述信息后，设想采用基因工程技术在植物体内合成“马达蛋白”，该过程需要提取寨卡病毒的RNA，并且在反转录酶的作用下合成cDNA．
（2）利用PCR技术扩增上述产物的原理是DNA双链复制，该过程需要在反应体系中添加的有机物包括引物、目的基因、4种游离的脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶），扩增过程可以在PCR扩增仪中完成，一般PCR要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、（低温）复性（或退火复性）和延伸三步．
（3）利用基因工程成功表达出“马达蛋白”的核心步骤是基因表达载体的构建．在分子水平上，可利用抗原-抗体杂交的方法对“马达蛋白”进行检测．

Answer 1

分析 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、PCR技术：
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
（2）原理：DNA复制．
（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．

解答 解：（1）逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，因此该过程需要提取寨卡病毒的RNA，在反转录酶的作用下合成cDNA．
（2）PCR的原理是DNA双链复制，该过程需要在反应体系中添加的有机物包括引物、目的基因、4种游离的脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶），扩增过程可以在PCR扩增仪中完成，一般PCR要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、复性和延伸三步．
（3）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建．检测目的基因是否翻译形成蛋白质，可在分子水平上采用抗原-抗体杂交法．
故答案为：
（1）RNA      cDNA
（2）DNA双链复制    耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶）   （低温）复性（或退火）复性
（3）基因表达载体的构建      抗原-抗体杂交

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；识记PCR技术的概念、原理、条件及过程等，能结合所学的知识准确判断各选项．