Question

應用基因工程技術可以獲得人們需要的生物新品種或新產品。請根據資料和圖解回答下列問題：

材料一：蜘蛛絲（絲蛋白）被稱為“生物鋼”，有著超強的抗張強度，可制成防彈背心、降落傘繩等。蜘蛛絲還可被制成人造韌帶和人造肌腱。科學家研究出集中生產蜘蛛絲的方法——培育轉基因蜘蛛羊。

材料二：注射疫苗往往會在兒童和部分成年人身上引起痛苦，將疫苗藏身于水果蔬菜中，人們在食用這些轉基因植物的同時也獲得免疫力，因而無需免疫接種，這一新概念將引起疫苗研究的一場革命。

（1）過程①⑤所需要的工具酶有                    ，構建的乙肝表面抗原蛋白基因表達載體一般由                                   等部分組成。

（2）過程②是將重組質粒導入山羊受體細胞，受體細胞應選擇           ，采用最多的也是最有效的導入方法是            ；

     過程⑥是將重組質粒導入萵苣受體細胞，受體細胞可為                  ，采用最多的導入方法是                  。

（3）通過①～④過程培育的蜘蛛羊可以作為乳腺生物反應器，從          中提取所需要的蜘蛛絲蛋白。還可以形成膀胱生物反應器，從          中提取所需蛛絲蛋白，簡化提取過程。

資料三：PCR技術（聚合酶鏈式反應）是一項在生物體外復制特定的DNA片段的核酸合成技術，下圖表示合成過程，請據圖分析回答：

（4）A過程高溫使DNA變性解旋，對該過程的原理敘述正確的是:(    )

A．該過程用到耐高溫的解旋酶破壞氫鍵；

B．該過程用到限制酶破壞磷酸二酯鍵；

C．該過程不需要解旋酶的作用；

D．該過程與人體細胞的過程完全相同；

（5）從圖中可知，催化C過程的酶是   　          ，它與正常細胞內的酶區別是  　     ；PCR反應除提供酶、DNA模板、通過控制溫度使DNA復制在體外反復進行外，還需要滿足的兩個基本條件是                         。

（6）如果把模板DNA的兩條鏈用¹⁵N標記，游離的脫氧核苷酸不做標記，控制“94℃-55℃-72℃”溫度循環3次，則在形成的子代DNA中含有¹⁵N標記的DNA占      。如果模板DNA分子共有a個堿基對，其中含有胞嘧啶m個，則該DNA復制10次，需要加入胸腺嘧啶脫氧核苷酸                   個。

 

Answer 1

【答案】

(1)限制酶和DNA連接酶（1分，答案不全不給分）； 乙肝表面抗原蛋白基因、啟動子、終止子、標記基因（寫全2分，不全面1分，順序隨意）   

(2)山羊的受精卵細胞；顯微注射法；萵苣的體細胞或受精卵細胞（答案不全不給分）；農桿菌轉化法； 

（3）乳汁；尿液；（4）C；

（5）Taq酶（熱穩定DNA聚合酶）；耐高溫；引物和四種游離的脫氧核苷酸（原料）（答案不全不給分）；

（6）25%；

【解析】（1）構建基因表達載體所需的酶有限制酶和DNA連接酶。基因表達載體包括乙肝表面抗原蛋白基因（目的基因）、啟動子、終止子、標記基因。

（2）將目的基因導入動物細胞，選擇的受體細胞是受精卵細胞，方法是顯微注射法；將目的基因導入植物細胞，選擇的受體細胞是體細胞或受精卵細胞，選擇的方法是農桿菌轉化法。

（3）乳腺生物反應器，是從動物的乳汁中獲取蛛絲蛋白；膀胱生物反應器，是從動物的尿液中獲取蛛絲蛋白。

（4）高溫使DNA變性解旋，不需要解旋酶。

（5）PCR技術中催化DNA復制的酶是Taq酶，耐高溫，DNA復制的條件有引物、酶、DNA模板、原料（四種游離的脫氧核苷酸）。

（6）DNA復制3次，共形成8個DNA，其中2個DNA，占1/4。該DNA中T有（a-m）個，DNA復制10次，需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸（2¹⁰－1）（a-m）個。