38.【生物——选修3:现代生物技术专题】
胶原蛋白广泛应用于医学、化妆品、化工原料等领域,科研人员开展利用家蚕生产人胶原蛋白的研究。请回答下列问题:
(1)家蚕核型多角体病毒(BmNPV)专性寄生于鳞翅目昆虫,将人胶原蛋白基因与______重组后,构建______。体外克隆目的基因的方法是______。
(2)BmNPV的pl0基因是极强的启动子,将目的基因连接在pl0基因的下游,目的是______。目的基因与pl0基因连接时,断裂与连接的化学键都是______。
(3)重组BmNPV感染家蚕幼虫后,在幼虫淋巴液中提取蛋白质,用______的方法检测目的基因是否成功表达。相比于大肠杆菌,选择家蚕作为人胶原蛋白的生物反应器,其优点是______。
38. 【解析】
解:(1)因为BmNPV专性寄生于鳞翅目昆虫,故将目的基因与BmNPV基因重组,构建基因表达载体,更有利于将目的基因导入家蚕细胞。PCR是指在体外复制特定DNA片段,可在短时间内大量扩增目的基因。
(2)启动子位于基因的首端,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录。将目的基因与运载体连接时,限制酶和DNA连接酶作用的都是两个核苷酸之间的磷酸二脂键。
(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,可用抗原抗体杂交的方法。大肠杆菌为原核细胞,家蚕为真核生物,家蚕细胞中的内质网和高尔基体会对人胶原蛋白进行加工,与人体内表达的蛋白质结构和功能更相似。
故答案为:
(1)BmNPV基因 基因表达载体 PCR技术
(2)使目的基因在pl0基因的驱动下高效表达 磷酸二酯键
(3)抗原-抗体杂交 家蚕细胞的内质网和高尔基体会对人胶原蛋白进行加工使表达的胶原蛋白与人的胶原蛋白的结构和功能相似
基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导入受体细胞,④目的基因的检测与鉴定。
第一步:目的基因的获取
原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
第二步:基因表达载体的构建
(1)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因
第三步:将目的基因导入受体细胞
转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
第四步:目的基因的检测和表达
(1)首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。
(2)其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
(3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。
(4)有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确判断各选项。
胶原蛋白广泛应用于医学、化妆品、化工原料等领域,科研人员开展利用家蚕生产人胶原蛋白的研究。请回答下列问题:
(1)家蚕核型多角体病毒(BmNPV)专性寄生于鳞翅目昆虫,将人胶原蛋白基因与______重组后,构建______。体外克隆目的基因的方法是______。
(2)BmNPV的pl0基因是极强的启动子,将目的基因连接在pl0基因的下游,目的是______。目的基因与pl0基因连接时,断裂与连接的化学键都是______。
(3)重组BmNPV感染家蚕幼虫后,在幼虫淋巴液中提取蛋白质,用______的方法检测目的基因是否成功表达。相比于大肠杆菌,选择家蚕作为人胶原蛋白的生物反应器,其优点是______。
38. 【解析】
解:(1)因为BmNPV专性寄生于鳞翅目昆虫,故将目的基因与BmNPV基因重组,构建基因表达载体,更有利于将目的基因导入家蚕细胞。PCR是指在体外复制特定DNA片段,可在短时间内大量扩增目的基因。
(2)启动子位于基因的首端,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录。将目的基因与运载体连接时,限制酶和DNA连接酶作用的都是两个核苷酸之间的磷酸二脂键。
(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,可用抗原抗体杂交的方法。大肠杆菌为原核细胞,家蚕为真核生物,家蚕细胞中的内质网和高尔基体会对人胶原蛋白进行加工,与人体内表达的蛋白质结构和功能更相似。
故答案为:
(1)BmNPV基因 基因表达载体 PCR技术
(2)使目的基因在pl0基因的驱动下高效表达 磷酸二酯键
(3)抗原-抗体杂交 家蚕细胞的内质网和高尔基体会对人胶原蛋白进行加工使表达的胶原蛋白与人的胶原蛋白的结构和功能相似
基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导入受体细胞,④目的基因的检测与鉴定。
第一步:目的基因的获取
原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
第二步:基因表达载体的构建
(1)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因
第三步:将目的基因导入受体细胞
转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
第四步:目的基因的检测和表达
(1)首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。
(2)其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
(3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。
(4)有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确判断各选项。