“基因工程”超经典的十六个问题。

  1.基因工程的目的是什么?

  答:基因工程按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。【选修三P1】

  2.基因工程的本质是什么?

  答:基因重组。基因工程又称DNA重组技术。【选修三P1】

  从广义上看,基因工程和有性杂交中的基因重组一样,本质都是不同生物体之间的基因交流,是一种广义的基因重组。不同之处在于前者是发生在DNA分子水平的基因重组,后者是细胞水平的基因重组。

  3.自然界中有没有基因工程的原型?

  答:格里菲斯肺炎双球菌转化实验中S型菌的DNA整合到R型菌,使其转化为S型菌(转化)。

  4.能将目的基因从完整DNA分子中切取分离并移至另一生物体内表达,这说明了什么?

  答:生物的遗传物质是DNA;DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。【选修三P2科技探索之路第二段】

  5.不同来源的目的基因能与载体DNA重组并具有功能说明了什么?

  答:基因的基本结构相同。

  这有助于说明“DNA结构的阐明是基因工程的理论基础”。

  6.同一基因在不同种供体生物和受体生物中表达出相同蛋白质说明什么?

  答:不同生物遗传密码的含义相同。

  这有助于理解“中心法则的确立和遗传密码的破译是基因工程的理论基础”。

  7.PCR技术中DNA合成为什么需要引物(单链核酸片段)?

  答:DNA聚合酶不能将单个的脱氧核苷酸一个个链接起来,只能将一个个游离的脱氧核苷酸按模板链上互补碱基的“指令”依次连接到已有的DNA单链片段的3′端,使子链得以延伸。

  9.为什么要将目的基因与载体结合,直接将目的基因导入受体细胞不是更省事?

  答:目的基因不能受体细胞稳定维持并表达。

  10.为什么质粒和病毒常被选作基因工程载体?

  答:质粒、动植物病毒等容易感染相应受体细胞,因此可以借助它们将目的基因导入受体细胞。

  11.天然质粒为什么常需要改造才能做载体?

  答:天然质粒不完全具备对载体的要求,例如缺少合适的限制酶切点(如限制酶切点在标记基因内)、缺少启动子和终止子等;有时为了提高转录效率,还会插入增强子;也有可能含有对受体细胞有害的基因需要剔除等。

  12.在农杆菌转化法中为什么不将目的基因与质粒直接导入植物细胞,而要先转入农杆菌?

  答:农杆菌容易侵染双子叶植物,借助它间接导入重组质粒比较方便。

  13.目的基因转入受体植物细胞后能自然得到转基因植物吗?动物受体细胞为什么常选用受精卵而不选用体细胞?

  答:受体细胞需要还需经过植物组织培养才能得到转基因植物。动物体细胞全能性受到限制,所以一般选用受精卵。

  14.为什么首先要通过载体上的标记基因来筛选受体细胞,直接检测受体细胞是否含有目的基因不就行了?

  答:没有与载体结合的目的基因难以在细胞内稳定维持并表达,经过筛选获得含有目的基因——载体相连接的重组DNA的受体细胞进行培养,才可能有效达成基因工程目的。

  通常受体细胞不包含抗生素抗性基因,如果受体细胞具有了抗性基因,说明导入了质粒,那么相应的目的基因大概率也是成功导入了。

  15.通过载体上的标记基因筛选得到的受体细胞肯定含有目的基因吗?

  答:不一定,有可能只是导入了空质粒。

  16.既然最终还要在个体水平对转基因生物进行鉴定,那么有什么必要对受体细胞染色体是否含有目的基因、目的基因是否转录出mRNA、目的基因是否翻译出蛋白质进行鉴定?

  答:要是早知道没有导入成功,何必浪费时间精力培育成生物个体?
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