Question

下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要，请回答：

本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。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，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在胰岛素-COOH端加上KDEL内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解。将该基因置于CaMV 35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下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胰岛素。

（1）本专利是采用___________方法获得目的基因的。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，原因________________。要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用____________技术。该技术中使用的关键酶是_________________；原料是____________________。

（2）根据上述摘要，转基因操作时所用的载体是____________，载体上的____________可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。构建的基因表达载体中含有____________。

①目的基因     ②CaMV 35S启动子    ③果实专一性启动子2A12    ④引物   ⑤标记基因     ⑥内含子滞留序列     ⑦终止密码子       ⑧终止子

（3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用____________技术。该技术中使用的基因探针也可以用来检测________________________ 。还可以从________水平进行鉴定。

Answer

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 热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶） 四种游离的脱氧核苷酸 农杆菌的Ti质粒 T–DNA ①②③⑤⑧ DNA分子杂交 目的基因是否转录出mRNA 个体

【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）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，PCR技术是在较高温度环境中进行的，因此该技术中使用的关键酶是热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）；原料是四种游离的脱氧核苷酸。

（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；

基因表达载体包括启动子（CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12）、目的基因、标记基因和终止子。

故选①②③⑤⑧。

（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；该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA；还可以从个体水平上进行鉴定。