什么是基因改造？

基因改造是通过添加基因（通常来自另一物种）来改变生物的遗传物质，使它制造有用的蛋白质或表现出有用的特征。接受基因的生物称为转基因生物。

限制酶和连接酶是什么？

限制酶在特定位置切断 DNA，因此可以取出基因并切开质粒。连接酶把 DNA 片段连起来，使基因固定在质粒中。请查看现行大纲，确认你的路线是否需要这些名称。

不需要。概述指的是主要阶段以及每一阶段的原因。用量、温度和技术细节属于实验室课程，不属于这里的解释。

基因改造是指从一种生物取出某个基因，插入另一种生物，使受体制造有用的蛋白质或获得有用的特征。考试要求你概述各个阶段，并解释每一阶段为什么需要。它不要求实验室方法。

这一课建立在细胞分裂与遗传之上，因为你需要知道基因带有制造一种蛋白质的指令。

基因是 DNA 的一段，带有制造蛋白质的指令。所有生物读取这些指令的基本方式相同，所以细菌细胞可以按照人类基因来制造人类蛋白质。

基因改造就是利用这一点。找到有用的基因，把它转移过去，让受体的细胞完成其余工作。

经典例子是制造人类胰岛素的细菌。胰岛素是某些类型糖尿病患者需要的蛋白质。阶段如下：

**质粒（plasmid）**是细菌中的一小环 DNA。在这里它充当载体（vector），即把基因送进去的运载工具。

问题： 一位科学家希望细菌制造一种叫蛋白质 X 的人类蛋白质。概述如何做到，并解释为什么细菌适合。

步骤 1，确定目标。 找出蛋白质 X 的人类基因。

步骤 2，切割和连接。 用限制酶把它切下来，再用连接酶接进质粒。

步骤 3，转移和培养。 质粒被细菌细胞吸收，再大量培养这些细胞。

步骤 4，表达。 细菌读取基因并制造蛋白质 X，然后收集。

步骤 5，解释适合的原因。 细菌繁殖很快，所以有大量基因拷贝，蛋白质供应也快。它们体积小，容易在受控容器中培养，而且因为遗传密码是通用的，它们能读懂人类基因。

错误答案： “细菌被给予胰岛素，所以能制造更多胰岛素。”

这把基因和产物混为一谈了。细菌得到的是胰岛素的基因，然后细菌自己的核糖体依照该基因的指令制造蛋白质。

纠正方法是写出这条链：“基因 → 指令 → 由宿主制造的蛋白质”，并检查 DNA 被转移的地方用的是“基因”，产物被制造的地方用的是“蛋白质”。

1. 说明限制酶和连接酶在上述概述中的作用。

显示答案

限制酶在特定位置切断 DNA（取出基因并切开质粒）。连接酶把基因接进质粒。

2. 为什么质粒被称为载体？

显示答案

它把基因带进细菌细胞，所以充当运载工具。

3. 一位学生写“人类胰岛素被注射进细菌”。请改正这句话。

显示答案

应该是人类胰岛素的基因被插入细菌，细菌随后制造胰岛素蛋白质。

在区分基因插入与选择性育种中，把这种方法与传统育种作比较，也可以用遗传模型板在虚构的等位基因上测试这些想法。本模块较早的发酵一课展示了微生物的大规模培养。

如果概述仍然杂乱，一对一生物线上补习能让老师和你一起读草稿，并标出这条链在哪里断开。