题目内容
【题目】基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段。如图是基因工程示意图，回答下列问题：
（1）通过PCR技术进行目的基因扩增时，要有一段已知目的基因的核苷酸序列为前提，其作用是___________________________________。
（2）人工合成的目的基因必须拼接______________后才可能在宿主细胞中得以表达。进行①过程时，需用的基本工具是________________________。
（3）图中已转化的宿主细胞指的是_______________。若图中宿主细胞为动物细胞，②过程的基本操作时需采用____________（仪器名称）进行显微注射；若图中宿主细胞为大肠杆菌，一般情况下②过程不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是________________________。
（4）基因工程的先导是艾弗里等人的工作，艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验证明了__________________（答出两点）。
【答案】合成引物 启动子、终止子 DNA连接酶 已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞 显微注射仪 未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力弱 生物的遗传物质是DNA，DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体
【解析】
1.基因工程技术的基本步骤：
（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：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③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：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2.①过程为基因表达载体的构建，需要将切割好的目的基因和质粒连接，②过程为将目的基因导入受体细胞。
（1）通过PCR技术进行目的基因扩增时，耐高温的DNA聚合酶只能从引物的末端连接单个脱氧核苷酸，故需要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物。
（2）目的基因是编码蛋白质的序列或调控因子，不包含非编码序列的转录调控因子，故人工合成的目的基因必须拼接启动子、终止子后，才可能在宿主细胞中得以表达。①过程为基因表达载体的构建，需要将切割好的目的基因和质粒连接，故进行①过程时，需用的基本工具是DNA连接酶。
（3）图中已转化的宿主细胞指的是已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞。若图中宿主细胞为动物细胞，常用显微注射法将目的基因导入动物细胞，故②过程的基本操作时需采用显微注射仪进行显微注射；若图中受体细胞是大肠杆菌（微生物），由于未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力弱，则需要用钙离子处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞。
（4）基因工程的先导是艾弗里等人的工作，艾弗里等人通过肺炎双球菌转化实验，该实验中S型肺炎双球菌的DNA能使R型活菌转化为S型活菌，说明S型肺炎双球菌的DNA能进入R型活菌，能使其发生稳定性转化的物质是DNA，证明了生物的遗传物质是DNA，DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。
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