Question

【题目】下图是从酵母菌中获取某种具有利用价值的目的基因的流程图，请结合所学知识及相关信息回答下列问题：

（1）图中基因组文库与cDNA文库的主要区别是________________________________。

（2）A过程提取DNA需要用到的酶是_________，B过程需要用到的酶是________酶。

（3）要在短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术进行扩增，PCR技术是一项______技术。该技术成功的关键是利用________酶。

（4）将该目的基因导入某种_______（填“单子叶”或“双子叶”）植物细胞，常采用的方法是农杆菌转化法，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是_______________。

（5）要想使该目的基因的表达产物（某种蛋白质酶）具有更强的活性，需要通过蛋白质工程，其基本途径是预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的结构→___________→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

Answer 1

【答案】基因组文库中含有酵母菌的所有基因，cDNA文库中含有酵母菌的部分基因 限制酶 逆转录 在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成 耐高温的Taq（热稳定DNA聚合） 双子叶 目的基因是否整合到植物细胞的染色体DNA上 推测应有的氨基酸序列

【解析】

分析题图：图示是从酵母菌中获取某植物需要的某种酶的基因的流程，其中①是从酵母菌细胞中提取DNA的过程；A表示从基因组文库中筛选含有目的基因的菌株；B表示逆转录过程；C表示从cDNA文库中筛选出含有目的基因的菌株。

（1）基因组文库中含有酵母菌的所有基因，cDNA文库中含有酵母菌的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库。
（2）A过程从酵母菌细胞中提取目的基因DNA，需用到限制性核酸内切酶；B过程以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，需要用到的酶是逆转录酶。

（2）PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因；PCR技术需要高温打开DNA的双螺旋结构做复制的模板，该技术成功的关键是利用耐高温的Taq（热稳定DNA聚合）酶。
（4）农杆菌容易侵染双子叶植物和裸子植物，故将该目的基因导入某种双子叶植物细胞，常采用的方法是农杆菌转化法；其能否在此植物体内稳定遗传的关键是目的基因是否整合到植物细胞的染色体DNA上。

（5）蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）；以上是蛋白质工程特有的途径；之后按照基因工程的一般步骤进行。