Question

【題目】α-1抗胰蛋白酶（α-1—AT）是人類血漿中最重要的蛋白酶抑制劑，其主要作用是保護(hù)機(jī)體正常細(xì)胞和器官不受蛋白酶的損傷，抑制感染和炎癥，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的平衡。下圖是以基因工程技術(shù)獲取重組α-1抗胰蛋白酶（HumanA1AT）的兩種方法�；卮鹣铝袉栴}：

（1）為獲取α-1—AT基因，可采集人的血液，提取合成總cDNA，然后以cDNA為模板，采用PCR技術(shù)擴(kuò)增α-1—AT基因，該技術(shù)需要的酶是____。

（2）已知α-1抗胰蛋白酶需要經(jīng)過膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才能有活性。據(jù)此推導(dǎo)，方法____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）具有優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)勢(shì)是_____。

（3）若要檢測(cè)小麥胚乳細(xì)胞或大腸桿菌細(xì)胞中是否翻譯出HumanA1AT，可用的檢測(cè)物質(zhì)是HumanA1AT的________（填“基因”或“抗體”）。

（4）b過程中，可用_____處理小麥細(xì)胞，吸引農(nóng)桿菌移向小麥?zhǔn)荏w細(xì)胞，有利于α-1—AT基因轉(zhuǎn)化成功。將α-1—AT基因?qū)�入大腸桿菌細(xì)胞時(shí)，可用____處理細(xì)胞，使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞。

（5）若要對(duì)α-1抗胰蛋白酶進(jìn)行改造，提高其耐儲(chǔ)存特性，可根據(jù)其分子的_____關(guān)系，通過對(duì)α-1抗胰蛋白酶基因進(jìn)行基因修飾等操作實(shí)現(xiàn)對(duì)α-1抗胰蛋白酶的改造。

Answer 1

【答案】熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶） Ⅰ 小麥屬于真核生物，具有膜系統(tǒng)，能對(duì)初始Human A1AT多肽進(jìn)行高效加工 抗體 酚類化合物 Ca2+（或CaCl2） 結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能

【解析】

1、基因工程技術(shù)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(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

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

（1）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)所需的條件：引物、模板DNA（目的基因或A基因）、原料（4種脫氧核糖核苷酸）和熱穩(wěn)定DNA聚合酶、能量等。

（2）α-1抗胰蛋白酶需要經(jīng)過膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才能有活性，因此方法Ⅰ具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樾←湆儆谡婧松�物，具有膜系統(tǒng)，能對(duì)初始Human A1AT多肽進(jìn)行高效加工，而大腸桿菌屬于原核生物，只有細(xì)胞膜，沒有膜系統(tǒng)，不能對(duì)初始Human A1AT多肽進(jìn)行加工形成有活性的酶。

（3）檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)用的是抗原-抗體雜交技術(shù)，因此可用的檢測(cè)物質(zhì)是HumanA1AT的抗體。

（4）當(dāng)植物體受到損傷時(shí)，傷口處的細(xì)胞會(huì)分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，可用酚類化合物處理小麥細(xì)胞，吸引農(nóng)桿菌移向小麥?zhǔn)荏w細(xì)胞，有利于α-1—AT基因轉(zhuǎn)化成功；將α-1—AT基因?qū)�入大腸桿菌細(xì)胞時(shí)，可用Ca2+（或CaCl2）處理細(xì)胞，使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞。

（5）若要對(duì)α-1抗胰蛋白酶進(jìn)行改造，提高其耐儲(chǔ)存特性，可根據(jù)其分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系，通過對(duì)α-1抗胰蛋白酶基因進(jìn)行基因修飾等操作實(shí)現(xiàn)對(duì)α-1抗胰蛋白酶的改造。