Question

【題目】科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)。但在進(jìn)行基因工程的操作過程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是一G↓GATCC一，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是一↓GATC—，請據(jù)圖回答：

（1）過程①所需要的酶是____________。

（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中，應(yīng)用限制酶_______切割質(zhì)粒，用限制酶________切割目的基因。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端通過_________原則進(jìn)行連接。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，原因是_______________。

（3）在過程③中一般將受體大腸桿菌用__________進(jìn)行處理，以增大___________的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒容易進(jìn)入受體細(xì)胞。

（4）將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，得到如圖a所示的結(jié)果（圓點表示菌落），

該結(jié)果說明能夠生長的大腸桿菌中已導(dǎo)入了__________,反之則沒有導(dǎo)入；再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基a上，使絨布表面沾上菌落，然后將絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖b所示的結(jié)果(圓圈表示與圖a中培養(yǎng)基上對照無菌落的位置）。與圖b圓圈相對應(yīng)的圖a中的菌落表現(xiàn)型是__________,這些大腸桿菌中導(dǎo)入了____。人體的生長激素基因能在大腸桿菌體內(nèi)成功表達(dá)是因為__________。目的基因?qū)�入大腸桿菌中后表達(dá)的過程是_____________。

Answer 1

【答案】 逆轉(zhuǎn)錄酶 Ⅰ Ⅱ 堿基互補(bǔ)配對 人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同 CaCl2溶液 細(xì)胞壁 普通質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒 抗氨芐青霉素而不抗四環(huán)素 重組質(zhì)粒 二者共用一套密碼子 生長激索基因→mRNA→生長激素

【解析】試題分析：分析題圖，圖示表示將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)，其中①表示通過人工合成法獲取目的基因；②表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程需要限制酶和DNA連接酶；③表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞。

（1）過程①是以mRNA為模板形成基因的過程，屬于反轉(zhuǎn)錄，此過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與。

（2）由圖可知，質(zhì)粒上的兩個標(biāo)記基因中均有限制酶Ⅰ（-↓GATC-）的識別序列和切點，若用該酶切割會將兩個標(biāo)記基因均破壞，因此只能用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒，但切割含有抗蟲基因的外源DNA分子時可以只用限制酶Ⅰ，也可以同時用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端通過堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行連接，人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，原因是人的基因與大腸桿菌DNA分子的螺旋結(jié)構(gòu)相同。

（3）將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞常用感受態(tài)轉(zhuǎn)化法，即用CaCl2溶液進(jìn)行處理，以增大細(xì)胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒容易進(jìn)入受體細(xì)胞。

（4）質(zhì)粒上有2個標(biāo)記基因，但抗四環(huán)素基因被插入的基因破壞掉，因此剩下的是抗氨芐青霉素抗性基因，如果在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長，說明已經(jīng)導(dǎo)入了重組質(zhì)�；蚱胀ㄙ|(zhì)粒A，因為普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素的基因；與圖2中b空圈相對應(yīng)的圖2的a中的菌落表現(xiàn)型是抗氨芐青霉素但不抗四環(huán)素，說明這些細(xì)菌中導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。所有的生物都共用一套密碼子，所以人體的生長激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)，過程是生長激素基因→mRNA→生長激素。