Question

8．科学家利用基因工程（DNA重组技术）成功培育出一种能够表达人类乳汁中常见蛋白的转基因水稻，使大米及其制品具有一定的抗菌作用．请回答下列相关问题：
（1）在基因工程中，常用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶．
（2）利用水稻的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是cDNA文库中只含有叶肉细胞已转录（或已表达）的基因（或基因选择性表达），而基因组文库中含有该植物的全部基因．
（3）在基因表达载体中，启动子是识别并结合的部位，导入该水稻中的基因表达载体除启动子和目的基因外，还应含有标记基因和终止子．若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，常用的原核生物是大肠杆菌．
（4）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉钨粉粒子．
（5）由转基因水稻生产的相关大米制品有一定的抗菌作用，是因为制品中含有溶菌酶（或抗体）．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本工具：
（1）“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性．
（2）“分子缝合针”--DNA连接酶
（3）“分子运输车”--载体
2、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．

解答 解：（1）在基因工程中，常用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶．
（2）利用水稻的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中只含有叶肉细胞已转录（或已表达）的基因（或基因选择性表达），而基因组文库中含有该植物的全部基因，因此cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少．
（3）在基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位，导入该水稻中的基因表达载体除启动子和目的基因外，还应含有标记基因和终止子．若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，常用的原核生物是大肠杆菌．
（4）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉钨粉粒子．
（5）由转基因水稻生产的相关大米制品有一定的抗菌作用，是因为制品中含有溶菌酶（或抗体）．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶      DNA连接酶
（2）cDNA文库中只含有叶肉细胞已转录（或已表达）的基因（或基因选择性表达），而基因组文库中含有该植物的全部基因
（3）RNA聚合酶    标记基因和终止子    大肠杆菌
（4）金粉钨粉
（5）溶菌酶（或抗体）

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；识记cDNA文库和基因组文库的区别，能结合所学的知识准确答题．