Question

【题目】基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段。如图是基因工程示意图，请据图回答下列问题：

（1）利用PCR技术对目的基因进行扩增时，需加入____________酶。该技术依据的原理是____________，在操作步骤中需要加热至90～95℃使____________，然后降温至55～60℃，使________________________。

（2）进行①过程时，需用________________________酶切开载体以插入目的基因。若要使目的基因在受体细胞中表达，需要导入基因表达载体，而不是直接导入目的基因，其原因是：________________________________________________（答出两点即可）。

（3）若图中宿主细胞为大肠杆菌，一般情况下②过程采用____________处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞 。

（4）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用________________________缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞，并在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。

Answer 1

【答案】具热稳定性的DNA聚合酶（Taq酶） DNA半保留复制 DNA解旋 引物结合到互补DNA链 限制（或限制性核酸内切） 目的基因无复制原点、目的基因无表达所需启动子目的基因无表达所需的终止子 Ca2+ 蛋白酶

【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）利用PCR技术扩增目的基因时，需要特殊的耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）；PCR的原理是DNA的半保留复制；其具体操作是将DNA分子加热至90～95℃使DNA解旋；然后降温至55～60℃，使引物结合到互补DNA链。

（2）构建基因表达载体，需要用限制酶或限制性核酸内切酶切开载体以插入目的基因；由于目的基因无复制原点、目的基因无表达所需启动子，目的基因无表达所需的终止子，所以不能直接导入目的基因。

（3）如果受体细胞是大肠杆菌需要用Ca2+处理大肠杆菌。

（4）蛋白质可以被蛋白酶分解，所以为防止蛋白质被降解，可以选用蛋白酶缺陷型的细菌作为受体细胞。