Question

【題目】科學家成功制備出“嫁接”了人胰島素基因的工程菌，它能大量合成人胰島素，用來治療糖尿病，使胰島素的生產(chǎn)成本大大降低�；卮鹣嚓P問題：

（1）利用PCR技術擴增DNA時，需要在反應體系中添加的有機物質(zhì)有_________、熱穩(wěn)定性DNA聚合酶、引物和4種脫氧核糖核苷三磷酸。已知DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸，利用PCR技術以上圖的DNA片段為模板擴增目的基因，需使用引物________（從A、B、C、D四種單鏈片段中選擇）。

（2）利用某人的胰島B細胞為材料，同時構建cDNA文庫和基因組文庫，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少，其原因是_______________________________________。

（3）人的基因中有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄后內(nèi)含子對應的RNA序列會被切除，而大腸桿菌沒有相應機制。故想讓大腸桿菌表達出人胰島素，應從________（填“cDNA文庫”或“基因組文庫”）中獲得人胰島素基因。

（4）分別從DNA重組和基因的表達角度分析基因工程能夠成功的兩個原因_______________________________、_________________________。

Answer 1

【答案】模板DNA BCcDNA文庫中只含有胰島B細胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達）的基因，而基因組文庫中含有這個人的全部基因cDNA文庫不同生物的DNA分子的雙螺旋結構相同生物界共用一套遺傳密碼

【解析】

本題以圖文結合的形式，綜合考查學生對基因工程的基本操作程序等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) PCR是一種在生物體外復制特定DNA片斷的核酸合成技術，它是利用DNA雙連復制的原理。利用PCR技術擴增DNA時，需要在反應體系中添加的有機物質(zhì)有：模板DNA、熱穩(wěn)定性DNA聚合酶、引物和4種脫氧核糖核苷三磷酸。因DNA復制時，子鏈總是從5′向 3′方向延伸，而子鏈與模板鏈反向平行，所以利用PCR技術擴增目的基因時，可以從上圖的A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取B和C片段作為引物。

(2) 以某人的胰島B細胞為材料，利用從該胰島B細胞中提取的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補的cDNA 片段構建的cDNA文庫中，只含有胰島B細胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達）的基因，而基因組文庫中則含有這個人的全部基因，所以cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少。

(3)依題意并結合對(2) 的分析可知，“cDNA文庫”中的基因不含內(nèi)含子，而“基因組文庫”中的基因含內(nèi)含子，因此若要讓大腸桿菌表達出人胰島素，應從cDNA文庫中獲得人胰島素基因。

(4) 基因工程實現(xiàn)了不同物種間的不同基因重組，其原因是不同生物的DNA分子的雙螺旋結構相同；導入的目的基因能夠在轉(zhuǎn)基因生物的細胞中表達，其原因是生物界共用一套遺傳密碼。