Question

【题目】干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，对新冠病毒的防治有重要作用。用基因工程获得的工程酵母菌可以生产人类干扰素，请回答关于基因工程的有关问题：

（1）人类干扰素基因能和酵母菌的质粒拼接成功的原因是_________________，从而实现重组。干扰素的本质是一种糖蛋白，该工程中使用酵母菌做受体细胞比大肠杆菌更好，原因是__________________。检测干扰素基因是否转录出相应的mRNA的方法是__________________，这是它能否发挥功能的第一步。

（2）要获得更多人类干扰素基因可用PCR扩增技术，在PCR扩增仪中不断被消耗的物质有__________________。PCR反应过程中，DNA加热解旋后冷却，引物与__________________结合，然后在DNA聚合酶作用下延伸子链。

（3）干扰素在体外保存相当困难，如果利用蛋白质工程获得的干扰素可以保存半年，蛋白质工程的目标是____________________________________。

（4）观察分析下图，该图表示的过程是（_____）

A．构建基因组文库B．构建cDNA文库

C．构建基因表达载体D．构建转基因工程菌

（5）三种限制酶的识别序列及切割位点如图所示：

MseⅠ	PstⅠ	EcoRⅠ

若要用如图质粒和外源DNA构建重组质粒，首先需要使用图中限制酶___________，还需DNA聚合酶和DNA连接酶，对质粒进行改造，构建新的限制酶酶切位点。

Answer 1

【答案】人类干扰素基因和酵母菌的质粒具有相同的化学组成和空间结构 大肠杆菌中没有内质网、高尔基体，不能对干扰素进行加工和分泌 分子杂交技术 引物和4种脱氧核苷酸（dNTP） 单链相应互补序列（或互补DNA链或模板链） 根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计 A EcoRⅠ

【解析】

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：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。

（1）人类干扰素基因能和酵母菌的质粒拼接成功的原因是人类干扰素基因和酵母菌的质粒具有相同的化学组成和空间结构，从而实现重组。干扰素的本质是一种糖蛋白，该工程中使用酵母菌做受体细胞比大肠杆菌更好，原因是大肠杆菌是原核生物，细胞中没有内质网、高尔基体，不能对干扰素进行加工和分泌。检测干扰素基因是否转录出相应的mRNA的方法是分子杂交技术，这是它能否发挥功能的第一步。

（2）要获得更多人类干扰素基因可用PCR扩增技术，在PCR扩增仪中不断被消耗的物质有引物和4种脱氧核苷酸（dNTP）。PCR反应过程中，DNA加热解旋后冷却，引物与单链相应互补序列（或互补DNA链或模板链）结合，然后在DNA聚合酶作用下延伸子链。

（3）干扰素在体外保存相当困难，如果利用蛋白质工程获得的干扰素可以保存半年，蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。

（4）分析图解可知，图中将某种生物的基因组DNA利用切限制酶割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞进行克隆。这些存在于所有重组体内的基因组DNA片段的集合，即基因组文库，它包含了该生物的所有基因。
故选A。

（5）含目的基因的外源DNA中含有限制酶PstⅠ、MseⅠ、EcoRⅠ的切割位点，其中EcoRⅠ酶的切割位点位于目的基因中，因此构建基因表达载体时，不能用EcoRⅠ酶切割，应该用限制酶PstⅠ、MseⅠ进行切割，则对质粒进行改造时，应该将限制酶EcoRⅠ的切割位点改造成限制酶MseⅠ的切割位点。因此，首先需要用限制酶EcoRⅠ切割，其次需要用DNA聚合酶将相应的脱氧核苷酸序列连接上去，最后再用DNA连接酶连接形成限制酶MseⅠ的切割位点。