Question

【题目】下图是基因工程中获取目的基因和构建重组质粒的过程，请回答下列有关问题：

（1）①分析上图可知，构建重组DNA分子最好选用_____限制酶，理由是____。

②科学家已经测出某种酶的氨基酸序列，因此可以通过 _____方法来获取目的基因，获得目的基因后，常利用____在体外将其大量扩增；

（2）将目的基因导入感受态细胞的处理方法是 ___。真核细胞作为受体细胞的优势是 ____。

（3）若将某种酶的氨基酸顺序进行重新排列，其催化能力能有效提高，生产上述高效酶的现代生物工程技术是____。

（4）胚胎工程只是指对动物的____所进行的多种显微操作和处理技术。虽然转基因技术和细胞工程在动植物都有广泛应用。

（5）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理______（至少答二项）。

Answer 1

【答案】BamHI和PstI 提高重组DNA分子的比例（防止自身的黏性末端连接和防止目的基因与载体反向连接） 化学合成 PCR技术 Ca2+处理细胞，使之转化为感受态细胞 含有的内质网和高尔基体可对蛋白质进行加工和修饰 蛋白质工程（或在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程） 配子或早期胚胎 系统学和工程学原理、物种多样性原理

【解析】

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。

（1）①由图示可知，质粒和外源DNA中共同含有且不会破坏目的基因的限制酶是BamHI和PstI，因此构建重组DNA分子最好选用BamHI和PstI限制酶，这样可以防止自身的黏性末端连接，防止目的基因与载体反向连接。

②由于已经测出该酶的氨基酸序列，故可推测出相应的RNA和DNA的序列，因此可以通过化学合成方法来获取目的基因。获得目的基因后，常利用 PCR技术在体外将其大量扩增。

（2）受体细胞是微生物，将目的基因导入受体细胞，常用Ca2+处理细胞，使之转化为感受态细胞，真核细胞作为受体细胞的优势是细胞中含有内质网和高尔基体，可对蛋白进行加工和修饰。

（3）若将某种酶的氨基酸顺序进行重新排列，实质是对其基因进行改造，使其催化能力能有效提高，该技术属于蛋白质工程。

（4）胚胎工程只是指对动物的配子或早期胚胎所进行的多种显微操作和处理技术。

（5）生态工程遵循的基本原理有：物质循环再生原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理。