题目

________________________________________________________________________________________________重组DNA技术一般包括四步：①获得目的基因；②与克隆载体连接，形成新的重组DNA分子；③用重组DNA分子转化受体细胞，并能在受体细胞中复制和遗传；④对转化子筛选和鉴定。在具体工作中选择哪条技术路线；⑤对获得外源基因的细胞或生物体通过培养，获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。主要取决于基因的来源、基因本身的性质和该项遗传工程的目的。用途：发酵工业用大肠杆菌生产人的生长激素释放抑制因子________9________50________pBR322________________-________________-1________________500________已经有一些研究工作明确地预示着重组DNA技术在这些方面的潜力。例如把来自兔的β-血红蛋白基因注射到小鼠受精卵的核内，再将这种受精卵放回到小鼠输卵管内使它发育，在生下来的小鼠的肝细胞中发现有兔的β-血红蛋白基因和兔的β-血红蛋白。还有人把包括小鼠的金属巯基组氨酸三甲基内盐I（metallothioneine I）基因的启动子及大鼠生长激素结构基因的DNA片段注射进小鼠受精卵的前核中，由此发育得来的一部分小鼠由于带有可表达的大鼠生长激素基因，所以明显地比对照鼠长得大。这些实验结果为基因治疗展现了可喜的前景。固氮的功能涉及17个基因，分属7个操纵子，现在已能把它们全部引入酵母菌，而且能正常地复制，不过还没有能使这些基因表达。改造玉米胚乳蛋白质而使人畜营养必需的赖氨酸和色氨酸成分增加的工作也在着手进行。大豆的基因已能通过Ti质粒引入向日葵。因此，可以预期随着时间的推移在能源、农业、食品生产、工业化学和药品制造等方面都将会取得巨大的成果。DNA克隆DNA________DNA________DNA________——________DNA________DNA________DNA________工具酶在重组DNA技术中，常需要一些基本工具酶进行基因操作。小结：重组DNA技术常用工具酶（1）限制性内切酶：识别特异序列，切割DNA。（2）DNA连接酶：催化DNA中相邻的5′磷酸基与3′羟基间形成磷酸二酯键，使DNA切口封合，连接DNA片段。（3）DNA________Ⅰ：a.合成双链cDNA中第二条链。?b.缺口平移制做探针。?c.DNA序列分析。?d.填补3′末端。（4）Taq酶催化PCR反应，聚合DNA。（5）反转录酶a.合成cDNA。b.替代DNA聚合酶Ⅰ进行填补，标记或DNA序列分析，（6）多聚核苷酸激酶催化DNA5′羟基末端磷酸化，或标记探针。（7）碱性磷酸酶切除DNA5′末端磷酸基。（8）末端转移酶在3′羟基末端进行同系多聚核苷酸加尾。（9）DNA酶：切割DNA（10）________酶：切割RNA。本质是切断酶原分子中特异肽键或去除部分肽段，即酶原在一定条件下被打断一个或几个特殊的肽键，从而使酶构象发生一定的变化，形成具有活性的三维结构的过程。（注：由无活性状态转变成活性状态是不可逆的。）

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重组DNA技术一般包括四步：①获得目的基因；②与克隆载体连接，形成新的重组DNA分子；③用重组DNA分子转化受体细胞，并能在受体细胞中复制和遗传；④对转化子筛选和鉴定。在具体工作中选择哪条技术路线；⑤对获得外源基因的细胞或生物体通过培养，获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。主要取决于基因的来源、基因本身的性质和该项遗传工程的目的。

用途：发酵工业用大肠杆菌生产人的生长激素释放抑制因子________9________50________pBR322________________-________________-1________________500________

已经有一些研究工作明确地预示着重组DNA技术在这些方面的潜力。例如把来自兔的β-血红蛋白基因注射到小鼠受精卵的核内，再将这种受精卵放回到小鼠输卵管内使它发育，在生下来的小鼠的肝细胞中发现有兔的β-血红蛋白基因和兔的β-血红蛋白。还有人把包括小鼠的金属巯基组氨酸三甲基内盐I（metallothioneine I）基因的启动子及大鼠生长激素结构基因的DNA片段注射进小鼠受精卵的前核中，由此发育得来的一部分小鼠由于带有可表达的大鼠生长激素基因，所以明显地比对照鼠长得大。这些实验结果为基因治疗展现了可喜的前景。固氮的功能涉及17个基因，分属7个操纵子，现在已能把它们全部引入酵母菌，而且能正常地复制，不过还没有能使这些基因表达。改造玉米胚乳蛋白质而使人畜营养必需的赖氨酸和色氨酸成分增加的工作也在着手进行。大豆的基因已能通过Ti质粒引入向日葵。因此，可以预期随着时间的推移在能源、农业、食品生产、工业化学和药品制造等方面都将会取得巨大的成果。

DNA克隆

DNA________DNA________DNA________——________DNA________DNA________DNA________

工具酶

在重组DNA技术中，常需要一些基本工具酶进行基因操作。小结：重组DNA技术常用工具酶（1）限制性内切酶：识别特异序列，切割DNA。（2）DNA连接酶：催化DNA中相邻的5′磷酸基与3′羟基间形成磷酸二酯键，使DNA切口封合，连接DNA片段。（3）DNA________Ⅰ：a.合成双链cDNA中第二条链。?b.缺口平移制做探针。?c.DNA序列分析。?d.填补3′末端。（4）Taq酶催化PCR反应，聚合DNA。（5）反转录酶a.合成cDNA。b.替代DNA聚合酶Ⅰ进行填补，标记或DNA序列分析，（6）多聚核苷酸激酶催化DNA5′羟基末端磷酸化，或标记探针。（7）碱性磷酸酶切除DNA5′末端磷酸基。（8）末端转移酶在3′羟基末端进行同系多聚核苷酸加尾。（9）DNA酶：切割DNA（10）________酶：切割RNA。

本质是切断酶原分子中特异肽键或去除部分肽段，即酶原在一定条件下被打断一个或几个特殊的肽键，从而使酶构象发生一定的变化，形成具有活性的三维结构的过程。（注：由无活性状态转变成活性状态是不可逆的。）

题目解答

答案

1、 解释 DNA 重组的概念、步骤和用途。 DNA 重组是 DNA 分子内或分子间发生的遗传信息的重新共价组合过程。包括同源重组、特异位点重组和转座重组等类型，广泛存在于各类生物。体外通过人工 DNA 重组可获得重组体 DNA ，是基因工程中的关键步骤。 是第一个成功的实例。在 升细菌培养液中这种激素的产量等于从大约 万头羊的脑中提取得到的量。这是把人工合成的基因连接到小型多拷贝质粒 上，并利用乳糖操纵子 β 半乳糖苷酶基因的高效率启动子，构成新的杂种质粒而实现的。现在胰岛素、人的生长激素、人的胸腺激素 α 、人的干扰素、牛的生长激素、乙型肝炎病毒抗原和口蹄疫病毒抗原等都可用大肠杆菌发酵生产，其中有的还可在酵母或枯草杆菌中表达，这就为大规模的工业发酵开辟了新的途径。还有些很重要的基因，如纤维素酶的基因等也已在大肠杆菌中克隆和表达。 利用遗传工程手段还可以提高微生物本身所产生的酶的产量。例如可以把大肠杆菌连接酶的产量提高 倍。 克隆就是应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质与载体 结合成一具有自我复制能力的 分子 复制子，继而通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因转化子细胞，再进行扩增、提取获得大量同一 分子，即 克隆又称重组 。 聚合酶 RNA

解析

本题主要考查重组DNA技术的相关知识，包括DNA重组的概念、步骤、用途及工具酶等内容，需结合文本信息和生物学基础知识进行分析。

一、DNA重组的概念

DNA重组是DNA分子内或分子间发生的遗传信息的重新共价组合过程，包括同源重组、特异位点重组和转座重组等类型，广泛存在于各类生物。体外通过人工DNA重组可获得重组体DNA，是基因工程中的关键步骤。

二、DNA重组的步骤

根据文本及生物学常识，重组DNA技术的核心核心步骤如下：

  1. 获得目的基因：从生物体内分离或人工合成所需的目标基因片段。
  2. 与克隆载体连接：将目的基因与合适的克隆载体（如质粒pBR322）通过酶切和连接反应，形成重组DNA分子。
  3. 转化受体细胞：将重组DNA分子导入受体细胞（如大肠杆菌），使其在细胞内复制和遗传。
  4. 筛选和鉴定转化子：通过选择性标记（如抗生素抗性）或分子检测方法，筛选出含有重组DNA的转化子。
  5. 培养和表达：对获得外源基因的细胞或生物体进行培养，获得所需遗传性状或表达产物。

三、DNA重组的用途

根据文本及实例，DNA重组的用途包括：

  1. 发酵工业生产药物：如利用大肠杆菌生产人的生长激素释放抑制因子、胰岛素、干扰素等，产量远高于传统提取方法（例如，升细菌培养液的产量相当于从约万头羊脑中提取的量）。
  2. 基因治疗：将外源基因导入受精卵或细胞，治疗遗传疾病（如将兔β-血红蛋白基因注入小鼠受精卵，表达兔血红蛋白；将大鼠生长激素基因导入小鼠，获得体型更大的个体）。
  3. 农业改良：改造作物基因，提高营养成分（如增加玉米胚乳中赖氨酸和色氨酸）或引入新性状（如将大豆基因引入向日葵）。
  4. 工业酶生产：提高微生物酶产量（如大肠杆菌连接酶产量提高倍）或克隆纤维素酶基因等。
  5. 基础研究：克隆和表达重要基因（如固氮基因引入酵母菌），探索基因功能。

四、工具酶补充

根据文本，工具酶中缺失的内容为：
（3）DNA聚合酶Ⅰ：功能包括合成双链cDNA中第二条链、缺口平移制做探针、DNA序列分析、填补3′末端。
（10）RNA酶：切割RNA。