Question

【题目】现代生物技术在医药、农业等领域都有广泛应用。回答下列问题：

（1）将人体中B蛋白基因导入大肠杆菌，以生产药物B蛋白。

①由于人体基因的转录初始产物需切除部分序列，才能加工成为成熟的mRNA，因此直接将从人类基因文库中获取的B蛋白基因导入大肠杆菌无法正常表达。可采用________的方法合成B蛋白基因，以解决这一问题。

②导入过程所用载体pUC19质粒如图所示，LacZ基因表达产物能水解X-gal，使菌落呈蓝色，不能水解X-gal的菌落呈白色。已知三种限制性核酸内切酶X、Y、Z所识别的序列分别是C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC（↓表示剪切点）。为便于筛选导入重组质粒的大肠杆菌，应选用的限制性核酸内切酶是__________，并且在培养基中加入________，接种培养后选择________色菌落。

③筛选得到成功导入B蛋白基因的大肠杆菌菌株，为检验B蛋白基因是否表达，可以用含放射性标记的B蛋白基因单链作为探针，检测受体菌有无__________。

（2）现代生物技术应用于农作物育种，也取得可喜成绩。利用基因工程育种技术可培育转基因农作物。在此过程中，为成功获得新植株，应选择性状优良、________作为受体材料。除此之外，影响受体材料能否成功再生出新植株的因素还有光温条件、植物生长调节剂及__________的配比。利用多倍体育种技术或者__________技术则可培育异源多倍体。

Answer 1

【答案】①提取mRNA进行逆转录（或人工合成、化学合成） ②酶Y 氨苄青霉素、X-gal（写全给分） 白 ③成功转录（合成相应RNA） 全能性表达充分的基因型 营养物质 植物体细胞杂交（植物细胞工程）

【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由于人体基因的转录初始产物需切除部分序列，才能加工成为成熟的mRNA，因此直接将从人类基因文库中获取的B蛋白基因导入大肠杆菌无法正常表达。可采用提取mRNA进行逆转录（或人工合成、化学合成）的方法合成B蛋白基因，以解决这一问题。

②由分析可知，酶Z会破坏抗氯苄青霉素抗性基因，所以不能用限制酶Z，而且要保证通过菌落颜色来筛选导入重组质粒的大肠杆菌，应选用的限制性核酸内切酶是酶Y，并且在培养基中加入氨苄青霉素、X-gal，如果导入重组质粒的大肠杆菌，能在含氨苄青霉素的培养基存活，且LacZ基因被破坏，没有表达产物，不能水解X-gal使菌落呈白色，故接种培养后选择白色菌落即可。

③筛选得到成功导入B蛋白基因的大肠杆菌菌株，为检验B蛋白基因是否表达，可以用含放射性标记的B蛋白基因单链作为探针，检测受体菌有无成功转录合成相应RNA。

（2）利用基因工程育种技术可培育转基因农作物。为成功获得新植株，应选择性状优良、全能性表达充分的基因型作为受体材料。除此之外，影响受体材料能否成功再生出新植株的因素还有光温条件、植物生长调节剂及营养物质的配比。利用多倍体育种技术或者植物体细胞杂交技术则可培育异源多倍体。