Question

【題目】研究人員利用基因工程借助大腸桿菌生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素�；卮鹣铝袉�(wèn)題。

（1）借助PCR技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因，原因之一是利用了____酶。

（2）要使目的基因在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并表達(dá)，需要借助質(zhì)粒載體，原因是______。將目的基因?qū)�入大腸桿菌，常用____處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)。

（3）研究人員在大腸桿菌提取液中未能檢測(cè)到生長(zhǎng)激素，但在細(xì)胞中檢測(cè)到生長(zhǎng)激素基因，推測(cè)可能是轉(zhuǎn)錄或翻譯過(guò)程出錯(cuò)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷的方法及預(yù)期結(jié)果是________。

（4）能否利用基因工程通過(guò)大腸桿菌直接生產(chǎn)人體細(xì)胞膜上的糖蛋白？請(qǐng)做出判斷并說(shuō)明理由_________。

Answer 1

【答案】Taq（耐高溫的DNA聚合） 重組質(zhì)粒能在宿主細(xì)胞中不被分解，有復(fù)制原點(diǎn)和啟動(dòng)子，目的基因能被復(fù)制和表達(dá) Ca2+ 使用分子雜交技術(shù)檢測(cè)相應(yīng)的mRNA是否存在，若有雜交條帶出現(xiàn)說(shuō)明翻譯出錯(cuò)；若無(wú)雜交條帶出現(xiàn)，則說(shuō)明轉(zhuǎn)錄出錯(cuò) 不能，因?yàn)榇竽c桿菌無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，無(wú)法對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步加工

【解析】

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(kù)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：（1）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)。（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）PCR技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因，是因?yàn)槭褂昧藷岱�(wěn)定性DNA聚合酶，即Taq酶。

（2）質(zhì)粒在宿主細(xì)胞中不被分解，有復(fù)制原點(diǎn)和啟動(dòng)子，用質(zhì)粒做載體可使目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和表達(dá)；將目的基因?qū)�入大腸桿菌，可將大腸桿菌經(jīng)過(guò)鈣離子處理，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，易于吸收外源DNA。

（3）若要驗(yàn)證是轉(zhuǎn)錄過(guò)程還是翻譯過(guò)程出錯(cuò)，可以使用分子雜交技術(shù)檢測(cè)相應(yīng)的mRNA是否存在。若有雜交條帶出現(xiàn)，說(shuō)明轉(zhuǎn)錄出了mRNA，則應(yīng)為翻譯出錯(cuò)；若無(wú)雜交條帶出現(xiàn)，則說(shuō)明轉(zhuǎn)錄出錯(cuò)。

（4）因?yàn)榇竽c桿菌無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，無(wú)法對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步加工，因此不能利用基因工程通過(guò)大腸桿菌直接生產(chǎn)人體細(xì)胞膜上的糖蛋白。