【简答题】二苯乙烯苷是我国传统药材何首乌特有的药效成分，具有抗氧化、清除自由基等功效。合成二苯乙烯苷的关键酶是芪合酶（STS），为获得大量的STS，研究人员利用质粒（如图2）将STS基因（如图1）转化到大肠杆菌细胞内进行表达。回答下列问题：

(1)采用_____技术可以快速、大量获得目的基因，据图1分析，利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是____。
(2)为使STS基因与质粒正确连接，需在所选引物的_______（填“3”或“5’”）端分别增加相应限制酶的酶切位点，同时选用______两种限制酶切割质粒。
(3)启动子是_______识别和结合的部位。很多启动子具有物种特异性，在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择_______（填写字母）。
A．何首乌启动子             B．大肠杆菌启动子             C．农杆菌启动子
(4)可将转化后的大肠杆菌接种到含____的培养基上进行筛选。能在该培养基上生长的大肠杆菌是否一定含有STS基因?请判断并说明理由：____。
(5)科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于_____。

 

 

【答案】：(1)PCR     引物2 和引物 3
(2)5'   XhoI和 NdeI
(3)RNA聚合酶     B
(4)氨苄青霉素 不一定，含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体(空质粒)也可导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落
(5)蛋白质工程

【解析】：【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:④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目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。【详解】(1)PCR技术是一种在体外模拟DNA复制过程，快速扩增目的基因片段的分子生物学技术，采用PCR技术可以快速、大量获得目的基因。P端是5端，OH端是3端，在引物作用下，DNA聚合酶只能从引物3端开始延伸DNA链，因此利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是引物2和引物3。
(2)DNA聚合酶能从引物3端开始延伸DNA链，为使STS基因与质粒正确连接，在设计PCR引物时需在所选引物的5'端分别增加相应限制酶的酶切位点，以确保目的基因两侧与质粒有相同的酶切位点。据图2可知，质粒中存在三种限制酶切位点，其中限制酶Sac工会被坏抗牛素标记基因，因此切制质粒应该用Xh0工和Nde工，因此目的基因也,应该用这两种酶切制才能将目的基因和质粒连接起来，根据图1中转录方向和图2中启动子和终止子位置，应该在引物3的5'端增加NdeI的酶切序列，在引物2的5'端增加XhoI的
酶切序列。(3)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动基因的转录。据题意可知，本实验利用质粒将STS基因转化到大肠杆菌细胞内进行表达，因此在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择大肠杆菌启动子，B正确，AC错误，故选B。
(4)质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，可将转化后的大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的培养基上进行筛选。能在此培养基上生长的可能是含有STS基因导入大肠杆菌，也可能是含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落,因此能在该培养基上生长的大肠杆菌不一定含有STS基因，(5)蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于蛋白质工程。