Question

【題目】下圖是基因工程的基本操作流程圖，回答相關(guān)的問(wèn)題。

(1)圖中①是用_______切割，②是_______，④是________，⑤是_________。與④相比，cDNA文庫(kù)的基因中_________ (填“有”或“無(wú)”）啟動(dòng)子（具有啟動(dòng)作用的DNA片段），基因的數(shù)量_________ (填“多”、“少”或“不變”）。

(2) PCR的原理是_________，需要用的酶是_________。PCR —般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)分為_________三步。利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增目的基因的前提是_________。使用PCR技術(shù)，若已知對(duì)某雙鏈DNA擴(kuò)增過(guò)程中消耗引物分子62個(gè)，則DNA擴(kuò)增了 _________次。

(3)在“農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法”中，運(yùn)載體是質(zhì)粒,但最終的受體細(xì)胞卻不是大腸桿菌和酵母菌，而是不含質(zhì)粒的雙子葉植物和裸子植物的細(xì)胞，請(qǐng)問(wèn)使用農(nóng)桿菌的原因是_________。

Answer 1

【答案】限制酶 反轉(zhuǎn)錄（逆轉(zhuǎn)錄） 基因組文庫(kù) 人工合成 無(wú) 少 DNA雙鏈復(fù)制 Taq酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶） 變性→復(fù)性→延伸 要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物 5 因?yàn)檗r(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體的DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)

【解析】

分析圖示可知，①表示將DNA分子切割形成不同大小的DNA片段。②③表示逆轉(zhuǎn)錄形成DNA單鏈進(jìn)而形成目的基因的過(guò)程。④表示基因組文庫(kù)，⑤表示用化學(xué)方法合成目的基因的過(guò)程，⑥表示基因工程的第二步，即基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，⑦表示基因工程的第三步，即將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過(guò)程。

（1）將DNA切割形成一定范圍大小的DNA需使用限制酶。②是以mRNA為模板形成cDNA鏈的過(guò)程，為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)，所以④是基因組文庫(kù)。獲取目的基因的方法包括：從基因文庫(kù)和cDNA文庫(kù)中獲取或人工合成，所以⑤是人工合成。由于cDNA文庫(kù)中的基因是通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄形成的，只含有某種生物的部分基因，所以與④相比，cDNA文庫(kù)的基因中無(wú)啟動(dòng)子（具有啟動(dòng)作用的DNA片段），基因的數(shù)量少。

（2）PCR技術(shù)是利用DNA雙鏈復(fù)制的原理，由于PCR過(guò)程中是通過(guò)高溫使DNA解旋的，所以該過(guò)程使用的酶應(yīng)為T(mén)aq酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶）。PCR —般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)分為變性→復(fù)性→延伸三步。利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。由于最初的DNA分子的兩條鏈上不含引物，所以某雙鏈DNA擴(kuò)增過(guò)程中共消耗引物分子62個(gè)，說(shuō)明共合成子代DNA分子（62+2）÷2=32個(gè)，所以該DNA擴(kuò)增了5次。

（3）因?yàn)檗r(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體的DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)，所以當(dāng)運(yùn)載體為質(zhì)粒時(shí)，最終的受體細(xì)胞不是大腸桿菌和酵母菌，而是不含質(zhì)粒的雙子葉植物和裸子植物的細(xì)胞。