Question

12．如圖是將人的生長激素基因?qū)�入�?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖，所用載體為質(zhì)粒A．已知細(xì)菌 B細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細(xì)菌B后，其上的基因能得到表達(dá)．請完成下列問題：

（1）人工合成目的基因的途徑一般有哪兩條？
（2）如何將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合成重組質(zhì)粒（重組 DNA分子）？
（3）目前把重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞時，效率還不高，導(dǎo)入完成后得到的細(xì)菌，實際上有的根本沒有導(dǎo)入質(zhì)粒，有的導(dǎo)入的是普通質(zhì)粒A，只有少數(shù)導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒．以下步驟可鑒別得到的細(xì)菌是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒：將得到的細(xì)菌涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的就導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒；反之則沒有．使用這種方法鑒別的原因是普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素基因．
（4）若把通過鑒定證明導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細(xì)菌放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，會發(fā)生的現(xiàn)象是有的能生長，有的不能生長，原因是導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌能生長，因為普通質(zhì)粒 A上有抗四環(huán)素基因；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不能生長，因為目的基因插在抗四環(huán)素基因中，抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)被破壞．
（5）導(dǎo)入細(xì)菌B細(xì)胞中的目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是什么？

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示將人的生長激素基因?qū)�入�?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的過程．質(zhì)粒A上含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因，構(gòu)建基因表達(dá)載體后，破環(huán)了質(zhì)粒A的四環(huán)素抗性基因，但氨芐青霉素抗性基因正常，所以導(dǎo)入重組質(zhì)粒或普通質(zhì)粒的大腸桿菌都能抗氨芐青霉素，但導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能抗四環(huán)素．

解答 解：（1）人工合成目的基因的兩條途徑是：
①將從細(xì)胞中提取分離出的目的基因作為模板，轉(zhuǎn)錄成 mRNA單鏈DNA雙鏈DNA；
②根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列 mRNA中堿基序列DNA堿基序列目的基因．
（2）將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒的過程是：①用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個有黏性末端的切口；②用同種限制酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端；③將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒的切口處，再加入適量的DNA連接酶，使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒．
（3）檢測質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，均需利用質(zhì)粒上某些標(biāo)記基因的特性，即對已經(jīng)做了導(dǎo)入處理的本身無相應(yīng)特性的受體細(xì)胞進(jìn)行檢測，根據(jù)受體細(xì)胞是否具有相應(yīng)的特性來確定；抗氨芐青霉素基因在質(zhì)粒 A和重組質(zhì)粒上都有，且它與目的基因是否插入無關(guān)，所以，用含氨芐青霉素的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)經(jīng)質(zhì)粒處理的受體細(xì)胞，凡能生長的表明有質(zhì)粒導(dǎo)入；不能生長的則無質(zhì)粒導(dǎo)入．
（4）抗四環(huán)素基因在質(zhì)粒A上，而且它的位置正是目的基因插入之處．因此當(dāng)目的基因插入質(zhì)粒A形成重組質(zhì)粒，此處的抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)和功能就會被破壞，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞就不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長，而質(zhì)粒A上無目的基因插入，四環(huán)素基因結(jié)構(gòu)是完整的，這種受體細(xì)胞就能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長．
（5）基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄、翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，即人的生長激素．
故答案為：
（1）人工合成目的基因的兩條途徑是：
①將從細(xì)胞中提取分離出的目的基因作為模板，轉(zhuǎn)錄成 mRNA單鏈DNA雙鏈DNA；
②根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列mRNA中堿基序列DNA堿基序列目的基因．
（2）將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒的過程是：①用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個有黏性末端的切口；②用同種限制酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端；③將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒的切口處，再加入適量的DNA連接酶，使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒．
（3）普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素基因
（4）有的能生長，有的不能生長　導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌能生長，因為普通質(zhì)粒 A上有抗四環(huán)素基因；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不能生長，因為目的基因插在抗四環(huán)素基因中，抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)被破壞
（5）基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄、翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，即人的生長激素．

點評 本題結(jié)合“工程菌”的制造過程，考查基因工程的應(yīng)用，要求考生識記基因工程的基本操作步驟，能分析題圖，明確目的基因插入質(zhì)粒后會破壞質(zhì)粒的四環(huán)素抗性基因，再對選項作出準(zhǔn)確的判斷，屬于考綱識記和理解層次的考查．