Question

【题目】科研工作者拟将人胰岛素基因导入大肠杆菌的质粒保存，图示质粒中含有氨苄青霉素抗性基因和LacZ基因。回答下列有关问题：

（1）PCR技术能在短时间内大量扩增目的基因。PCR每一次循环包含_______、_______和______三个阶段。以一个分子的目的基因为例，一般要在第3次循环后才会得到完整的目的基因，至此共消耗______个引物分子。Taq聚合酶耐高温的特点在对于PCR链式反应的自动进行的意义是_____________。

（2）构建上图所示的表达载体过程中，所用的限制酶酶切位点位于质粒的_______基因中。重组质粒载体的构建还需要__________将目的基因与质粒相连

（3）LacZ基因编码的半乳糖苷酶可以将无色的X—ga l分解，产生蓝色物质，将重组质粒导入大肠杆菌后，为识别大肠杆菌是否成功导入表达载体，培养基中应加入__________和________，出现_______色菌落表明成功导入表达载体。

Answer 1

【答案】变性 退火 延伸 14 避免每一循环都需要重新加入一次DNA聚合酶且降低成本 LacZ DNA连接酶 X—gal 氨苄青霉素 白

【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）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，包含变性、退火和延伸三个阶段。一个分子的目的基因经3次循环后共消耗2+4+8=14个引物分子。PCR链式反应中有高温过程，一般的DNA聚合酶容易失活，Taq聚合酶耐高温的特点可以避免每一循环都需要重新加入一次DNA聚合酶且降低成本。

（2）由图示分析可知，胰岛素基因插入到了LacZ基因里面，故所用的限制酶酶切位点位于质粒的LacZ基因中。重组质粒载体的构建还需要DNA连接酶将目的基因与质粒相连。

（3）LacZ基因编码的半乳糖苷酶可以将无色的X—ga l分解，产生蓝色物质，将重组质粒导入大肠杆菌后，为识别大肠杆菌是否成功导入表达载体，因表达载体里氨苄青霉素抗性基因和破坏了的LacZ基因，故培养基中应加入X—gal和氨苄青霉素，如果成功导入表达载体，因LacZ基因被破坏，不能合成半乳糖苷酶可以将无色的X—gal分解成蓝色物质，故会出现白色菌落。