Question

5．真核生物基因中通常有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒(méi)有，原核生物沒(méi)有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制．已知在人體中基因A（有內(nèi)含子）可以表達(dá)出某種特定蛋白（簡(jiǎn)稱(chēng)蛋白A）．回答下列問(wèn)題：
（1）某同學(xué)從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A，其原因是基因A的編碼區(qū)是不連續(xù)，含有內(nèi)含子和外顯子，在真核生物細(xì)胞內(nèi)把內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄來(lái)的RNA切除，形成mRNA，而原核生物細(xì)胞內(nèi)基因編碼區(qū)是連續(xù)的，不含有內(nèi)含子和外顯子，轉(zhuǎn)錄后不切除，直接表達(dá)．
（2）若用家蠶作為表達(dá)基因A的載體，在噬菌體和昆蟲(chóng)病毒兩種載體中，不選用噬菌體作為載體，其原因是噬菌體是細(xì)菌病毒，專(zhuān)門(mén)寄生在細(xì)菌體內(nèi)，而家蠶是真核生物．
（3）若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸桿菌作為受體．因?yàn)榕c家蠶相比，大腸桿菌具有繁殖快、易培養(yǎng)、產(chǎn)物含量高、產(chǎn)物易分離等（答出兩點(diǎn)即可）等優(yōu)點(diǎn)．
（4）若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測(cè)物質(zhì)是蛋白A的抗體（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”）．
（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)，也可以說(shuō)是基因工程的先導(dǎo)，如果說(shuō)他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是不僅證明了生物的遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了DNA可以從一種生物轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體．

Answer 1

分析 1、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞常用的轉(zhuǎn)化方法：
①將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等．
②將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是 顯微注射技術(shù)．此方法的受體細(xì)胞多是受精卵．
③將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞的原因是繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用Ca²⁺處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，再將 重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過(guò)程．
2、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)：
①首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)．
②其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交．
③最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交．
④有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定．如轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀．
3、真核生物的基因編碼區(qū)是不連續(xù)的，含有內(nèi)含子和外顯子，內(nèi)含子和外顯子都會(huì)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)的RNA，但內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄來(lái)的RNA被切除產(chǎn)生的RNA為mRNA，之后翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)．原核生物的基因編碼區(qū)是連續(xù)的，不含有內(nèi)含子和外顯子，編碼區(qū)直接轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)的RNA，之后翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)．

解答 解：（1）真核生物的基因編碼區(qū)是不連續(xù)的，含有內(nèi)含子和外顯子，內(nèi)含子和外顯子都會(huì)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)的RNA，但內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄來(lái)的RNA被切除產(chǎn)生的RNA為mRNA，之后翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)．原核生物的基因編碼區(qū)是連續(xù)的，不含有內(nèi)含子和外顯子，編碼區(qū)直接轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)的RNA，之后翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)．因此從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A．
（2）噬菌體是細(xì)菌病毒，專(zhuān)門(mén)寄生在細(xì)菌體內(nèi)；家蠶是動(dòng)物．因此選用昆蟲(chóng)病毒作為表達(dá)基因A的載體，不選用噬菌體作為載體．
（3）原核生物作為基因工程中的受體細(xì)胞的原因是繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌．
（4）檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交．
（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明生物的遺傳物質(zhì)是DNA，S型肺炎雙球菌的DNA可以轉(zhuǎn)移到R型菌中，并與R型菌中DNA重組．
故答案為：
（1）基因A的編碼區(qū)是不連續(xù)，含有內(nèi)含子和外顯子，在真核生物細(xì)胞內(nèi)把內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄來(lái)的RNA切除，形成mRNA，而原核生物細(xì)胞內(nèi)基因編碼區(qū)是連續(xù)的，不含有內(nèi)含子和外顯子，轉(zhuǎn)錄后不切除，直接表達(dá)
（2）噬菌體   噬菌體是細(xì)菌病毒，專(zhuān)門(mén)寄生在細(xì)菌體內(nèi)，而家蠶是真核生物
（3）繁殖快     易培養(yǎng)     產(chǎn)物含量高   產(chǎn)物易分離等
（4）蛋白A的抗體
（5）不僅證明了生物的遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了DNA可以從一種生物轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了基因工程、真核和原核基因的區(qū)別、遺傳物質(zhì)探索等相關(guān)內(nèi)容，本題源于課本中內(nèi)容，又高于課本，啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想，意在考查學(xué)生的理解和應(yīng)用能力，試題較難．