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。分析回答下列问题：

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CaMV35S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，原因是          。要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用PCR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:               (从下列选项中选择）。

①目的基因   ②CaMV35S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

(1)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（2分） 热稳定DNA聚合酶（Taq酶） 四种游离的脱氧核苷酸

（2）农扦菌的Ti质粒 T-DNA ①②③⑤⑧

(3)DNA分子杂交 目的基因是否转录出mRNA 个体生物学

【解析】(1) 由题意可知，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，所以本专利是采用人工合成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，原因是密码子具有简并性，即基因序列不同，但合成的蛋白质可以相同。要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用PCR技术，该技术中使用的关键酶是热稳定DNA聚合酶（Taq酶）,原料是四种游离的脱氧核苷酸；

(2)把目的基因转到植物体内，常用农杆菌转化法，即相应载体是农扦菌的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。构建的基因表达载体中要含有①目的基因、②CaMV35S启动子、③果实专一性启动子2A12、 ⑤标记基因、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，还可以从个体生物学水平进行鉴定。

【考点定位】基因工程

【名师点睛】在基因工程中，基因表达载体应包含目的基因、标记基因、启动子、终止子这四种成分。目的基因就是能够产生所需蛋白质的DNA片段，比如抗虫棉就是植入能产生抗虫蛋白的目的基因。启动子、终止子是目的基因DNA上特殊排序的碱基，从启动子开始转录，到终止子结束。标记基因：用于检测受体细胞是否已经植入目的基因。

最后要进行目的基因的检测与鉴定，检测是检测标记基因，而其鉴定是观测目的基因所表达出来的性状。 所谓检测,就是看目的基因是否已经成功导入受体细胞,要看的是标记基因。导入细胞后,基因并不一定会遗传给后代并表达出来,所以要再鉴定目的基因的性状。