题目内容
【题目】凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶．从牛胃液中分离到的凝乳酶以催化能力强而被广泛应用，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中．
（1）科学家已经测出该酶的氨基酸序列，因此可以通过_________方法来获取目的基因．获得目的基因后，常利用_________技术在体外将其大量扩增。
（2）构建重组DNA分子（如图所示）最好选用__________酶和_____________酶同时切，理由是_________________________________________。
（3）工业化生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，现多采用重组毛霉或重组的酵母菌来生产，毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是含有_____和_______（细胞器），可对蛋白质进行加工和修饰。
（4）研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍．科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是_____________．
【答案】 化学合成 PCR BamHⅠ PstⅠ 防止自身的黏性末端连接，防止目的基因与载体反向连接 内质网 高尔基体 蛋白质工程
【解析】基因工程技术的四大基本步骤和方法分别是：①目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；②基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；③将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；④目的基因的检测与鉴定：包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。分子水平上的鉴定又包括检测转基因生物的染色体DNA上是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定包括抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
（1）由于已经测出该酶的氨基酸序列，故可推测出相应的RNA和DNA的序列，因此可以通过化学合成方法来获取目的基因。获得目的基因后，常利用 PCR技术在体外将其大量扩增。
（2）由图示可知，质粒和外源DNA中共同含有且不会破坏目的基因的限制酶是BamH I和Pst I，因此构建重组DNA分子最好选用BamH I和Pst I限制酶，这样既可以防止自身的黏性末端环化连接，也可防止目的基因与载体反向连接。
（3）重组毛霉和酵母菌较重组大肠杆菌或芽孢杆菌作为受体细胞的优势是毛霉为真核微生物，含有内质网和高尔基体，可对蛋白进行加工和修饰。
（4）蛋白质工程改造蛋白质结构的步骤：通过分析想要的蛋白质的功能，预测蛋白质应有的结构，然后根据蛋白质的结构逆向推测控制该蛋白质合成的基因的碱基组成及排列顺序，最后将改造后的目的基因导入受体细胞，从而转录翻译得出目的蛋白。所以科学家为了生产高效凝乳酶，则可采用蛋白质工程技术达到目的。
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