Question

【題目】CTB是霍亂弧菌產(chǎn)生的腸毒素（蛋白質(zhì)）結(jié)構(gòu)的一部分，可用作針對(duì)霍亂弧菌的疫苗。研究人員提取了控制CTB合成的基因（ctb），構(gòu)建基因表達(dá)載體（如圖所示），將其導(dǎo)入番茄，然后用轉(zhuǎn)基因番茄飼喂試驗(yàn)小鼠，檢測(cè)疫苗的有效性。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：

（1）為了在短時(shí)間內(nèi)獲得大量基因，可以采用___________技術(shù)。與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制時(shí)的解旋過(guò)程相比，該技術(shù)的DNA解鏈過(guò)程有何不同？______________________（寫(xiě)出一點(diǎn)即可。）

（2）使用兩種限制酶切割載體可防止切開(kāi)的載體的兩個(gè)末端重新連接起來(lái)，原因是___________。

（3）可采用___________方法將基因表達(dá)載體導(dǎo)人番茄細(xì)胞，然后在加入了___________的培養(yǎng)基中進(jìn)行初步篩選，之后還需用___________方法檢測(cè)ctb基因是否整合到番茄染色體的DNA上。

（4）提取轉(zhuǎn)基因番茄不同部位的蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)只有果實(shí)中含有CTB。ctb基因只能在果實(shí)細(xì)胞中表達(dá)，這與基因表達(dá)載體中的___________有關(guān)。

（5）用轉(zhuǎn)基因番茄果實(shí)飼喂試驗(yàn)小鼠，若能在小鼠的血清中檢測(cè)到___________，則說(shuō)明該轉(zhuǎn)基因疫苗是有效的。

Answer 1

【答案】 PCR 不需要解旋酶 兩種限制酶切割載體可以產(chǎn)生不同的末端 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 卡那霉素 DNA分子雜交 E8啟動(dòng)子 CTB抗體

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合的形式綜合考查學(xué)生對(duì)基因工程的知識(shí)的識(shí)記和理解能力。解答本題需熟記并理解基因工程的基本操作程序并形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合問(wèn)題情境，從題圖和題意中提取有效信息進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的解答。

(1)采用 PCR技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)獲得大量基因。在 該技術(shù)中，利用高溫將DNA解鏈，而不需要解旋酶。

(2) 若用兩種限制酶切割載體，可以產(chǎn)生不同的末端，這樣可防止切開(kāi)的載體的兩個(gè)末端重新連接起來(lái)。

(3) 將基因表達(dá)載體導(dǎo)入番茄細(xì)胞，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。構(gòu)建的基因表達(dá)載體中含有卡那霉素抗性基因，據(jù)此可將導(dǎo)入基因表達(dá)載體的番茄細(xì)胞放在加入了卡那霉素的培養(yǎng)基中進(jìn)行初步篩選。檢測(cè)ctb基因（目的基因）是否整合到番茄染色體的DNA上，需采用DNA分子雜交 技術(shù)。 (4) 基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。ctb基因只能在果實(shí)細(xì)胞中表達(dá)，這與基因表達(dá)載體中的E8啟動(dòng)子有關(guān)。

(5)在疫苗的刺激下機(jī)體會(huì)產(chǎn)生抗體，抗體主要分布于血清中。用轉(zhuǎn)基因番茄果實(shí)飼喂試驗(yàn)小鼠，若能在小鼠的血清中檢測(cè)到CTB抗體，則說(shuō)明該轉(zhuǎn)基因疫苗是有效的。