非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催…——2021 高考生物第 23 题答案解析

【答案】 (1). 基因文库中获取、人工合成法 (2). 盐析法、酶解法或高温变性 (3). 感受态
(4). 抗原-抗体杂交技术 (5). 有的酶失活而使反应中断 (6). 基因的碱基序列
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
①目的基因的获取：从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增和人工合成。
②基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记
基因等。
③将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方

法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将
目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
④ 目的基因的检测与鉴定 ： 分子水平上的检测 ：①检测转基因生物染色体的DNA 是否插入目的基因--DNA
分子杂交技术； ② 检测目的基因是否转录出了 mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质
--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】 （1）分析题意，研究人员从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因采用了PCR 技术，此外获得
酶基因的方法还有从基因文库中获取和人工合成法。
（2） 高质量的DNA 模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA 模板时必须除去蛋白，
可根据 DNA 和蛋白质的溶解性、对酶、高温和洗涤剂的耐受性去除蛋白质，方法有盐析、酶解法或高温变
性法等。
（3）研究人员使用大肠杆菌 BL21 作为受体细胞、pET20b 为表达载体分别进行 4 种酶的表达。表达载体转
化大肠杆菌时，首先应制备感受态细胞， 即利用钙离子处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，使其 易于
接受外来的 DNA 分子。基因工程中，酶基因（目的基因）成功表达的产物酶蛋白的化学本质是蛋白质，常
用抗原-抗体杂交技术进行检测。
（4）依图所示流程，在一定的温度、pH 等条件下，将4 种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。
由于酶的作用条件较温和，若这些酶最适反应条件不同，则可能导致有的酶失活而使反应中断。在分子水
平上，可以通过改变基因的碱基序列，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
【点睛】本题考查基因工程、DNA 的粗提取和鉴定的相关知识，意在考查考生把握知识间的联系、理论与
实际相结合解决实际问题的能力，难度中等。