Question

下图是从酵母菌中获取某植物需要的控制某种酶合成的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：

（1）图中cDNA文库 _______（填“大于”“小于”或“等于”）基因组文库。

（2）①过程提取的DNA需要 ____________的切割，B过程是_________________。

（3）为在短时间内大量获得目的基因，可用 ____________扩增的方法，其原理是 _____________________

（4）目的基因获取之后，需要进行 ___________________，其组成必须有 ______________________以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。

（5）将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是_____________，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是 _________________________，可以用 ____________________技术进行检测。

（6）如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要通过蛋白质工程。首先要预期蛋白质功能，设计预期的 __________，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的 ____________。

Answer

（1）小于 （2）限制酶 逆转录 （3）PCR技术 DNA复制

（4）基因表达载体的构建 启动子、终止子、目的基因（复制原点可不答）

（5）农杆菌转化法 目的基因是否整合到植物细胞的染色体上 DNA分子杂交

（6）蛋白质结构 脱氧核苷酸序列

【解析】分析图形可知，图中①过程是从供体细胞内提取目的基因构建基因组文库的过程，A过程是筛选含目的基因的菌株，B过程是以mRNA为模板通过反转录法构建cDNA文库的过程，C过程是筛选含目的基因的菌株。

（1）cDNA文库只含有某生物的部分基因，基因组文库含有该生物的全部基因，故cDNA文库小于基因组文库。

（2）①过程提取的DNA需要限制酶切割，B过程是以mRNA为模板通过反（逆）转录法构建cDNA文库的过程。

（3）为在短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术扩增的方法，其原理是DNA复制。

（4）目的基因获取之后，需要进行基因表达载体的构建，其组成必须有启动子、终止子、复制原点、目的基因以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。

（5）将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是农杆菌转化法，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是目的基因是否整合到植物细胞的染色体上，可以用DNA分子杂交技术进行检测。

（6）如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，首先要预期蛋白质功能，设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。

【考点定位】基因工程和蛋白质工程

【名师点睛】1．cDNA文库是以mRNA为模板通过反转录法构建的，故只含有某生物的部分基因；基因组文库是从供体细胞内提取目的基因构建的，故含有该生物的全部基因，所以cDNA文库小于基因组文库，且cDNA文库中的目的基因在结构上不含内含子区段。2．完整的基因表达载体的组成必须有启动子、终止子、复制原点、目的基因以及标记基因等，其中启动子和终止子的功能是保证目的基因能在受体细胞内表达，复制原点能保证目的基因随受体细胞的增殖而复制并顺利遗传给子代细胞，标记基因用于受体细胞内目的基因的检测与鉴定。