Question

研究人员利用基因工程借助大肠杆菌生产人的生长激素。回答下列问题。

（1）借助PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，原因之一是利用了____酶。

（2）要使目的基因在大肠杆菌细胞内稳定存在并表达，需要借助质粒载体，原因是______。将目的基因导入大肠杆菌，常用____处理细胞，使其成为感受态。

（3）研究人员在大肠杆菌提取液中未能检测到生长激素，但在细胞中检测到生长激素基因，推测可能是转录或翻译过程出错，通过实验进行判断的方法及预期结果是________。

（4）能否利用基因工程通过大肠杆菌直接生产人体细胞膜上的糖蛋白？请做出判断并说明理由_________。

Answer

Taq（耐高温的DNA聚合） 重组质粒能在宿主细胞中不被分解，有复制原点和启动子，目的基因能被复制和表达 Ca2+ 使用分子杂交技术检测相应的mRNA是否存在，若有杂交条带出现说明翻译出错；若无杂交条带出现，则说明转录出错 不能，因为大肠杆菌无内质网、高尔基体，无法对蛋白质进行进一步加工

【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：（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。

（1）PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，是因为使用了热稳定性DNA聚合酶，即Taq酶。

（2）质粒在宿主细胞中不被分解，有复制原点和启动子，用质粒做载体可使目的基因在受体细胞内复制和表达；将目的基因导入大肠杆菌，可将大肠杆菌经过钙离子处理，使其成为感受态细胞，易于吸收外源DNA。

（3）若要验证是转录过程还是翻译过程出错，可以使用分子杂交技术检测相应的mRNA是否存在。若有杂交条带出现，说明转录出了mRNA，则应为翻译出错；若无杂交条带出现，则说明转录出错。

（4）因为大肠杆菌无内质网、高尔基体，无法对蛋白质进行进一步加工，因此不能利用基因工程通过大肠杆菌直接生产人体细胞膜上的糖蛋白。