Question

【題目】某科學(xué)家團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)了nemuri基因有促進(jìn)睡眠的功能。nemuri基因編碼的NEMURI蛋白由果蠅大腦中的神經(jīng)元分泌，以其抗菌活性抵抗細(xì)菌并促進(jìn)果蠅長(zhǎng)時(shí)間的深度睡眠。目前，該科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正釆用基因工程技術(shù)，生產(chǎn)NEMURI蛋白藥物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）獲取nemuri基因是本研究的第一步。若nemuri基因核苷酸數(shù)少，核苷酸序列已知，可以使用_____________（儀器）用化學(xué)方法直接人工合成。

（2）研究者可從果蠅的基因文庫(kù)中獲取nemuri基因�；�因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和部分基因文庫(kù)。構(gòu)建基因組文庫(kù)時(shí)，需要用到的酶主要有_____________；構(gòu)建cDNA文庫(kù)時(shí)，還需要用到的酶主要是___________。cDNA文庫(kù)中的基因____________（填“含有”或“不含有”）啟動(dòng)子。

（3）如果nemuri基因____________，研究者也可據(jù)此設(shè)計(jì)引物，用PCR技術(shù)擴(kuò)增nemuri基因。PCR技術(shù)所需的原料為_______________，該技術(shù)____________（填“需要”或“不需要”）解旋酶。

（4）如果對(duì)nemuri基因進(jìn)行鑒定�？梢罁�(jù)NEMURI蛋白的功能，采用_______________方法進(jìn)行鑒定。

Answer 1

【答案】DNA合成儀 限制酶和DNA連接酶 逆轉(zhuǎn)錄酶 不含有 部分核苷酸序列已知 dNTP（dATP、dTTP、dGTP、dCTP） 不需要 接種實(shí)驗(yàn)

【解析】

基因工程的原理是基因重組，需要的工具有：限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體。

基因工程的操作步驟：獲取目的基因、構(gòu)建基因表達(dá)載體、把目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)和鑒定。

（1）獲取目的基因的方法很多，如人工合成、從基因文庫(kù)獲取、PCR擴(kuò)增等。若nemuri基因核苷酸數(shù)少，核苷酸序列已知，可以使用DNA合成儀直接人工合成。

（2）構(gòu)建基因組文庫(kù)時(shí)，需要用到限制酶和DNA連接酶；構(gòu)建cDNA文庫(kù)時(shí)，需要提取組織細(xì)胞中的mRNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成DNA。cDNA文庫(kù)中的基因是通過(guò)反轉(zhuǎn)錄合成的，不含有啟動(dòng)子。

（3）如果nemuri基因部分序列已知，研究者也可據(jù)此設(shè)計(jì)引物，用PCR技術(shù)擴(kuò)增nemuri基因。PCR的原理是DNA雙鏈復(fù)制，需要四種游離的脫氧核苷酸做原料，該技術(shù)利用高溫變性打開(kāi)氫鍵，不需要解旋酶參與。

（4）如果對(duì)nemuri基因進(jìn)行鑒定�？梢罁�(jù)NEMURI蛋白的功能，可以對(duì)果蠅接種NEMURI蛋白，看是否能促進(jìn)果蠅長(zhǎng)時(shí)間的深度睡眠來(lái)進(jìn)行鑒定。