Question

【題目】凝乳酶是奶酪生產(chǎn)中的關鍵性酶，研究人員利用基因工程技術，將編碼該酶的基因轉移到了微生物細胞中并使之表達。如圖表示EcoRⅠ、BamHⅠ、PstⅠ三種限制酶在質粒和含凝乳酶基因的外源DNA片段上的切割位點．回答下列問題：

（1）根據(jù)圖中EcoRⅠ、BamHⅠ、PstⅠ三種限制酶的切割位點分析，該工程中最不適宜用來切割外源DNA獲取目的基因的限制酶是_____，將切割后的質粒和目的基因連接起來需要_____酶．構建好的重組質粒在目的基因前要加上特殊的啟動子，它是_____識別和結合的部位。

（2）工業(yè)化生產(chǎn)過程中，若采用重組大腸桿菌生產(chǎn)凝乳酶，該過程中將目的基因導人大腸桿菌前，常常用_____處理細胞，使之處于一種能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子的生理狀態(tài)，這種細胞稱為_____細胞。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，如果將該凝乳酶第20位和第24位氨基酸改變?yōu)榘腚装彼幔�其催化能力將提�?/span>2倍�？茖W家可以生產(chǎn)上述高效凝乳酶的現(xiàn)代生物工程技術是_____。該生物工程技術對蛋白質結構的設計和改造，必須通過基因來完成，原因是_____。

Answer 1

【答案】EcoRⅠ DNA連接酶 RNA聚合酶 Ca2+ 感受態(tài) 蛋白質工程 基因決定蛋白質

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA﹣﹣分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質﹣﹣抗原﹣抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）含有目的基因的外源DNA分子上含有EcoRⅠ、BamHⅠ、PstⅠ三種限制酶的切割位點，其中EcoRⅠ的切割位點位于目的基因上，用該酶切割會破壞目的基因，因此不能用該酶切割；將切割后的質粒和目的基因連接起來需要DNA連接酶．啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位，能啟動轉錄過程。

（2）將目的基因導入微生物細胞常用感受態(tài)細胞法，即用Ca2+處理細胞，使之處于一種能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子的生理狀態(tài)，這種細胞稱為感受態(tài)細胞。

（3）生產(chǎn)上述高效凝乳酶需要對蛋白質進行改造，因此需要采用蛋白質工程技術；由于基因決定蛋白質，因此該生物工程技術對蛋白質結構的設計和改造，必須通過基因來完成。