Question

6．電影中，“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強度的蜘蛛絲，現(xiàn)實中的基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域．請回答：
（1）為保證實驗成功，產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因最好從cDNA（基因組/cDNA）文庫中獲取．若要獲得大量的目的基因片段，可采用PCR技術(shù)進行擴增，擴增過程需使用熱穩(wěn)定DNA聚合 酶．
（2）在構(gòu)建含蛛絲蛋白基因表達載體時，需使用的工具酶有限制酶和DNA連接酶，目的基因應(yīng)與羊的乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件組合在一起，啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點；構(gòu)建完成的基因表達載體需通過顯微注射技術(shù)導人羊的受精卵，獲得重組細胞．
（3）若所得到的“蜘蛛羊”乳汁中沒有檢測到蛛絲蛋白，應(yīng)先采用DNA分子雜交技術(shù)檢測“蜘蛛羊”乳腺細胞中是否含有蛛絲蛋白基因；若已確認此步成功，則應(yīng)該繼續(xù)檢測是否轉(zhuǎn)錄出了蛛絲蛋白的mRNA．

Answer 1

分析 1、cDNA文庫和基因文庫的比較表：

文庫類型	cDNA	基因組文庫
文庫大小	小	大
基因中啟動子	無	有
基因中內(nèi)含子	無	有
基因多少	某種生物的部分基因	某種生物的全部基因
物種間的基因交流	可以	部分基因可以

2、分子水平上的檢測：
  ①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；
  ③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．

解答 解：（1）cDNA文庫是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得的，除去了基因結(jié)構(gòu)中內(nèi)含子的干擾，實驗容易成功．PCR技術(shù)可在體外大量擴增目的基因，PCR技術(shù)是在較高溫度環(huán)境中進行的，因此需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶．
（2）構(gòu)建基因表達載體時，首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，其次還需用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子；為讓目的基因在羊的乳汁中表達，應(yīng)在目的基因前加上羊的乳腺蛋白基因的啟動子，構(gòu)建成表達載體；啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點；構(gòu)建完成的基因表達載體需通過顯微注射技術(shù)導人羊的受精卵，獲得重組細胞．
（3）表達載體已進入細胞，但乳汁中沒有檢測到蛛絲蛋白，可能是蛛絲蛋白基因沒有整合到染色體上，也可能是蛛絲蛋白沒有表達，因此可先采用DNA分子雜交技術(shù)檢測蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上，若已確認此步成功，則應(yīng)該繼續(xù)采用分子雜交技術(shù)檢測蛛絲蛋白基因是否轉(zhuǎn)錄形成mRNA，以找出原因．
故答案為：
（1）cDNA        熱穩(wěn)定DNA聚合（Taq）
（2）羊的乳腺蛋白     RNA聚合酶   受精卵
（3）DNA分子雜交    蛛絲蛋白基因（目的基因）    轉(zhuǎn)錄出了蛛絲蛋白的mRNA

點評 本題以”蜘蛛羊”為素材，考查基因工程、胚胎工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的操作步驟及各步驟中采用的方法；識記胚胎工程的相關(guān)技術(shù)，掌握胚胎移植和胚胎分割技術(shù)的過程，能結(jié)合所學的知識答題．