Question

【生物-选修3：现代生物科技专题】科学家利用基因工程（DNA重组技术）成功培育出一种能够表达人类乳汁中常见蛋白的转基因水稻，使大米及其制品具有一定的抗菌作用。请回答下列相关问题：

（1）在基因工程中，常用到的工具酶是             。

（2）利用水稻的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是               。

（3）在基因表达载体中，启动子是            识别并结合的部位，导入该水稻中的基因表达载体除启动子和目的基因外，还应含有              。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，常用的原核生物是               。

（4）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有      和      粒子。

（5）由转基因水稻生产的相关大米制品有一定的抗菌作用，是因为制品中含有          。

Answer

（15分）

（1）限制性核酸内切酶（1分） DNA连接酶（1分）

（2）cDNA文库中只含有叶肉细胞已转录（或已表达）的基因（或基因选择性表达），而基因组文库中含有该植物的全部基因（3分）

（3）RNA聚合酶（2分） 标记基因和终止子（2分） 大肠杆菌（2分）

（4）金粉 钨粉（每空1分，共2分）

（5）溶菌酶（或抗体）（2分）

【解析】（1）基因工程中常用到限制酶和DNA连接酶，限制酶是用于切割目的基因和运载体，DNA连接酶是为了将目的基因和运载体连接。

（2）cDNA文库中含有的是部分基因，而基因组文库含有的是该个体的全部基因，即cDNA文库中只含有叶肉细胞已转录（或已表达）的基因（或基因选择性表达），而基因组文库中含有该植物的全部基因。

（3）在基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点。基因表达载体中除了启动子和目的基因外还需要有标记基因、终止子。如果采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，常用的原核生物是大肠杆菌。

（4）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉粒子两种。

（5）由转基因水稻生产的相关大米制品有一定的抗菌作用，是因为制品中含有抗菌的物质溶菌酶或抗体。

【考点定位】本题考查基因工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。

【名师点睛】易错警示 规避与基因工程操作有关的7个失分点

（1）目的基因的插入位点不是随意的：基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。

（2）基因工程操作过程中只有第三步（将目的基因导入受体细胞）没有碱基互补配对现象。

（3）原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。

（4）转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。

（5）一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，这样可避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的

连接。

（6）不熟悉标记基因的种类和作用：标记基因的作用——筛选、检测目的基因是否导入受体细胞，常见的有抗生素抗性基因、发光基因（表达产物为带颜色的物质）等。

（7）还应注意的问题有：①基因表达载体中，启动子（DNA片段）≠起始密码子（RNA）；终止子（DNA片段）≠终止密码子（RNA）。②基因表达载体的构建是最核心、最关键的一步，在体外进行。