Question

（16分）萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的惟一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：

（1）在此转基因工程中，目的基因是                 ，具体操作过程中下图所示的黏性末端是由         种限制性核酸内切酶作用产生的。

（2）将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助，则作为载体必须具备能够在宿主细胞内复制并稳定保存、以及                                          （至少答出两点）等条件。

（3）本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是           （多选）。

A.质粒       B.动物病毒      C.噬菌体     D.植物病毒

（4）在此转基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内                    的过程称为转化。最常用的转化方法是首先用Ca²⁺处理大肠杆菌，目的是                                                             。

（5）目的基因在受体细胞是否能转录出mRNA，可用                技术来检测；目的基因是否表达出相应的蛋白质，除了通过大肠杆菌是否发光来确定外，还可以通过                               特异性反应来判断。

Answer

（1）荧光素酶基因 2

（2）具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因（缺一不给分）（3）A、C

（4）维持稳定和表达 使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围DNA分子的状态（或使大肠杆菌处于感受态细胞状态）（5）分子杂交 抗原—抗体

【解析】

试题分析：（1）在此转基因工程中，目的基因是荧光素酶基因；图中所示的黏性末端都相同，但是由2种限制性核酸内切酶作用产生的，其中第一个和第三个是由一种限制酶切割产生的，另外两个是由另一种限制酶切割产生的。

（2）作为基因工程的运载体必须具备的条件：要具有限制酶的切割位点； 要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组细胞的筛选；能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。

（3）常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，由于受体细胞是大肠杆菌，因此可选用质粒和噬菌体的衍生物作为载体。

（4）基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。最常用的转化方法是首先用Ca2+处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围DNA分子的状态。

（5）检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因，常用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否表达出相应的蛋白质，常用抗原-抗体杂交技术。

考点：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。