Question

1．利用转基因番茄作为生物反应器可生产胰岛素．所用的人的胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过某种方法合成若干DNA片段，拼接而成，重组DNA分子可通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人的胰岛素．据此回答下列问题：
（1）本专利是采取人工合成方法获得目的基因．获得的人胰岛素基因和人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，原因是密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同．要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用PCR技术进行扩增．该技术的所需条件模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）．原理是DNA双链复制．
（2）根据题意，转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒载体上的T-DNA可以转移到受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体中．
（3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术．
（4）将目的基因导入植物细胞，除了采取题中的方法外，还可以采取基因枪法、花粉管通道法．

Answer 1

分析 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：（1）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．（2）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）根据题干信息“所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱的密码子来设计所含的密码子，通过某方法合成若干DNA片段，拼接而成”可知，本专利是采用人工合成方法获得目的基因．由于密码子具有简并性，即使基因序列不同，但其控制合成的蛋白质可以相同，因此获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同．PCR技术可以在体外大量扩增目的基因片段，其利用的原理为DNA的双链复制，需要的条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）．
（2）根据题干信息“通过农杆菌介导的方法”可知，转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒，载体上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（3）要检测在受体细胞中是否存在目的基因，可采用DNA分子杂交技术．
（4）将目的基因导入植物细胞，除了农杆菌转化法外，还可以采取基因枪法、花粉管通道法．
故答案为：
（1）人工合成      密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同     PCR      模板DNA     四种脱氧核苷酸      一对引物      热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）      DNA双链复制
（2）农杆菌的Ti质粒      T-DNA       受体细胞的染色体中
（3）DNA分子杂交
（4）基因枪       花粉管通道

点评 本题以“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要为题材，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，识记PCR技术的原理、条件、过程等，能结合题中信息准确答题．