Question

【题目】重组DNA技术使实验上从基因到蛋白和从蛋白到基因都成为可能。从少量的纯化蛋白可得到部分的氨基酸序列，这为获取目的基因提供了序列信息。一旦该基因被分离并测序，它的蛋白编码序列就可用于设计一个DNA分子，然后在遗传工程化细胞中产生蛋白质产物。这样就可以在生化或者结构上研究该蛋白质了。该基因还可以经过操作后转入细胞或者生物体内研究其功能。据图回答下列问题：

（1）由图可知，获取目的基因序列的方法可以是________________________。

（2）如果从cDNA文库中获取目的基因，需要对cDNA文库进行筛选，其原因是_______________。

（3）大肠杆菌作为受体细胞，一般用Ca2+进行处理，使之变成_______细胞。

（4）PCR扩増基因的前提是：根据已知目的基因的序列合成__________，还需要在________的作用下进行延伸。

（5）合成的探针与转基因生物的基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，则表明__________。

（6）该技术使科学家可以设计一个新的DNA，进而产生大量蛋白质，研究其功能，这就是二代基因工程—____________，它是以蛋白质分子的________及其与生物_________的关系作为基础。

Answer 1

【答案】通过PCR或者cDNA文库、基因组文库获取 不同细胞不同时期提取的mRNA数量、种类不同，构建的cDNA文库不同 感受态（易于吸收外源DNA状态的） 引物 Taq酶（耐高温的DNA聚合酶、热稳定DNA聚合酶） 目的基因已插入染色体DNA中（受体细胞含有目的基因、目的基因已导入受体细胞） 蛋白质工程 结构规律 功能

【解析】

基因工程的操作步骤：获取目的基因（基因文库、PCR、人工合成）；构建基因表达载体（含标记基因、启动子、终止子、目的基因、复制原点等）；把目的基因导入受体细胞（显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、钙离子处理法）；目的基因的检测和鉴定（分子水平和个体水平检测，前者包括DNA分子杂交、分子杂交和抗原抗体杂交；后者如抗虫抗病接种实验）。

（1）由图可知，可以通过PCR或者cDNA文库、基因组文库获取目的基因。

（2）不同细胞不同时期提取的mRNA数量、种类不同，构建的cDNA文库不同故要想从cDNA文库中获取目的基因，需要对cDNA文库进行筛选。

（3）大肠杆菌作为受体细胞，需要用Ca2+进行处理，使之变成感受态细胞，该状态易于吸收外源DNA。

（4）PCR扩増前，需要根据已知目的基因的序列合成引物，需要耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸。

（5）探针根据目的基因合成，可以用DNA分子杂交法鉴定目的基因是否插入染色体DNA中，若出现杂交带，说明目的基因已经成功插入受体细胞。

（6）二代基因工程即蛋白质工程，它是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，根据氨基酸序列推出相应的DNA中的脱氧核苷酸序列，合成具有特定功能的蛋白质。