题目内容

【题目】果胶酶是应用于果酒生产的重要酶制剂之一,它广泛存在于细菌、酵母菌等多种微生物细胞中。某枯草杆菌含果胶酯酶基因,某酿酒酵母中含有多聚半乳糖醛酸酶基因。研究者利用基因工程技术实现了果胶酯酶基因在酿酒酵母中表达,克服了细菌作为外源基因表达系统的缺点,并且使多种有利特性集中在同一菌株,过程如图。回答下列问题。

(1)细菌因繁殖快、细胞内存在易于分离的质粒等优点,最早用于外源蛋白的生产“工厂”,其缺点是没有___________(填细胞器名称),因而不具有对蛋白质加工修饰的功能。

(2)①过程获得的目的基因是___________。该基因除了利用PCR技术进行扩增外,还可以从基因文库中获取。基因文库包括基因组文库和cDNA文库,其中_____________含有某种生物的全部基因,且具有内含子。

(3)②过程重组表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、_____________和 _____________等。启动子是_____________识别和结合的部位,有了它才能驱动DNA转录出mRNA,最终获得目的蛋白质。

(4)现利用目的基因制成放射性探针,如何利用此探针检测目的基因是否成功导入酿酒酵母?____________________________________________。

【答案】内质网和高尔基体 果胶酯酶基因 基因组文库 终止子 标记基因 RNA聚合酶 将探针与提取的酿酒酵母DNA 杂交,如果检测到杂交带,则目的基因导入成功

【解析】

1、将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌。缺点是缺乏内质网和高尔基体,故会产生某些需要加工修饰的蛋白质。

2、目的基因的检测和鉴定:

(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: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。

(1)细菌为原核生物,可以用于外源蛋白的生产“工厂”,其缺点是没有内质网和高尔基体,因而不具有对蛋白质加工修饰的功能。

(2)根据题干,目的基因是果胶酯酶基因。该基因除了利用PCR技术进行扩增外,还可以从基因文库中获取。基因文库包括基因组文库和cDNA文库,其中基因组文库含有某种生物的全部基因,且具有内含子。

(3)为顺利表达目的基因,重组表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、终止子和标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。

(4)基因探针是指用放射性同位素或荧光分子标记的DNA单链,利用碱基互补配对原则,将探针与提取的酿酒酵母DNA 杂交,如果检测到杂交带,则目的基因导入成功。

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