Question

7．CTB是霍亂弧菌產(chǎn)生的腸毒素（蛋白質(zhì)）結(jié)構(gòu)的一部分，可用作針對(duì)霍亂弧菌的疫苗．研究人員提取了控制CTB合成的基因（ctb），構(gòu)建基因表達(dá)載體（如圖所示），將其導(dǎo)入番茄，然后用轉(zhuǎn)基因番茄飼喂試驗(yàn)小鼠，檢測(cè)疫苗的有效性．請(qǐng)回答相關(guān)問題：
（1）為了在短時(shí)間內(nèi)獲得大量基因，可以采用PCR技術(shù)．與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制時(shí)的解旋過程相比，該技術(shù)的DNA解鏈過程有何不同？不需要解旋酶（寫出一點(diǎn)即可．）
（2）使用兩種限制酶切割載體可防止切開的載體的兩個(gè)末端重新連接起來，原因是兩種限制酶切割載體可以產(chǎn)生不同的末端．
（3）可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法方法將基因表達(dá)載體導(dǎo)人番茄細(xì)胞，然后在加入了卡那霉素的培養(yǎng)基中進(jìn)行初步篩選，之后還需用DNA分子雜交方法檢測(cè)ctb基因是否整合到番茄染色體的DNA上．
（4）提取轉(zhuǎn)基因番茄不同部位的蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)只有果實(shí)中含有CTB．ctb基因只能在果實(shí)細(xì)胞中表達(dá)，這與基因表達(dá)載體中的E8啟動(dòng)子有關(guān)．
（5）用轉(zhuǎn)基因番茄果實(shí)飼喂試驗(yàn)小鼠，若能在小鼠的血清中檢測(cè)到CTB抗體，則說明該轉(zhuǎn)基因疫苗是有效的．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因；與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制時(shí)的解旋過程相比，該技術(shù)的DNA解鏈過程不需要解旋酶，通過高溫變性來實(shí)現(xiàn)解旋．
（2）兩種限制酶切割載體可以產(chǎn)生不同的末端，因此使用兩種限制酶切割載體可防止切開的載體的兩個(gè)末端重新連接起來．
（3）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；由圖可知，標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因，因此在加入卡那霉素的培養(yǎng)基中進(jìn)行初步篩選；檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞常用DNA分子雜交技術(shù)．
（4）ctb基因只能在果實(shí)細(xì)胞中表達(dá)，這與基因表達(dá)載體中的E8啟動(dòng)子有關(guān)．
（5）轉(zhuǎn)基因疫苗若是有效的，則會(huì)表達(dá)產(chǎn)生CTB，CTB能引起機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，即CTB抗體．
故答案為：
（1）PCR    不需要解旋酶
（2）兩種限制酶切割載體可以產(chǎn)生不同的末端
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法   卡那霉素     DNA分子雜交
（4）E8啟動(dòng)子          
（5）CTB抗體

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的概念、原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)．