Question

8．（1）凝乳酶是奶酪生產(chǎn)中的關(guān)鍵性酶．從牛胃液中分離到的凝乳酶以催化能力強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用，研究人員運(yùn)用基因工程技術(shù)，將編碼該酶的基因轉(zhuǎn)移到了微生物細(xì)胞中．

①科學(xué)家已經(jīng)測(cè)出該酶的氨基酸序列，因此可以通過(guò)化學(xué)合成方法來(lái)獲取目的基因．獲得目的基因后，常利用PCR技術(shù)在體外將其大量擴(kuò)增．
②構(gòu)建重組DNA分子（如圖所示）最好選用BamHI和PstI限制酶，理由是提高重組DNA分子的比例（防止自身的黏性末端連接，防止目的基因與載體反向連接）．
③工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，最初多采用重組大腸桿菌或芽孢桿菌生產(chǎn)凝乳酶，現(xiàn)多采用重組毛霉或重組的酵母菌來(lái)生產(chǎn)，毛霉或酵母菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)是含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白進(jìn)行加工和修飾．
④研究發(fā)現(xiàn)，如果將該凝乳酶20位和24位氨基酸改變?yōu)榘腚装彼�，其催化能力將提�?倍．科學(xué)家可以生產(chǎn)上述高效凝乳酶的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是蛋白質(zhì)工程．
（2）轉(zhuǎn)基因技術(shù)和細(xì)胞工程在動(dòng)植物都有廣泛應(yīng)用，但是，胚胎工程只是指對(duì)動(dòng)物的配子或早期胚胎所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)．
（3）生態(tài)工程是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一，請(qǐng)寫出它遵循的基本原理（至少答三項(xiàng)）：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理．

Answer 1

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、胚胎移植的基本程序主要包括：①對(duì)供、受體的選擇和處理（選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體．用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理）；②配種或人工授精；③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存（對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段）；④對(duì)胚胎進(jìn)行移植；⑤移植后的檢查．

解答 解：（1）①由于已經(jīng)測(cè)出該酶的氨基酸序列，故可推測(cè)出相應(yīng)的RNA和DNA的序列，因此可以通過(guò) 化學(xué)合成方法來(lái)獲取目的基因．獲得目的基因后，常利用 PCR技術(shù)在體外將其大量擴(kuò)增．
②由圖示可知，質(zhì)粒和外源DNA中共同含有且不會(huì)破壞目的基因的限制酶是BamHI和PstI，因此構(gòu)建重組DNA分子最好選用BamHI和PstI限制酶，這樣可以防止自身的黏性末端連接，防止目的基因與載體反向連接．
③毛霉較重組大腸桿菌或芽孢桿菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)是毛霉為真核微生物，含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白進(jìn)行加工和修飾．
④考查蛋白質(zhì)工程改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的步驟．通過(guò)分析想要的蛋白質(zhì)的功能，預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)應(yīng)有的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)逆向推測(cè)控制該蛋白質(zhì)合成的基因的堿基組成及排列順序．最后就是將改造后的目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，從而轉(zhuǎn)錄翻譯得出目的蛋白．
（2）胚胎工程只是指對(duì)動(dòng)物的配子或早期胚胎所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)．
（3）生態(tài)工程是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一，它遵循的基本原理有：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理．
故答案為：
（1）①化學(xué)合成     PCR
②BamHI和PstI       提高重組DNA分子的比例（防止自身的黏性末端連接，防止目的基因與載體反向連接）
③含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白進(jìn)行加工和修飾
④蛋白質(zhì)工程
（2）配子或早期胚胎
（3）物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的操作工具及具體的操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能結(jié)合題干信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．