Question

【題目】科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。但在進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_________原則進行連接。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組，原因是_______________。

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

（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)成功表達是因為__________。目的基因?qū)�入大腸桿菌中后表達的過程是_____________。

Answer 1

【答案】 逆轉(zhuǎn)錄酶 Ⅰ Ⅱ 堿基互補配對 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 細胞壁 普通質(zhì)粒或重組質(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分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達，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配對原則進行連接，人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組，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)�入微生物細胞常用感受態(tài)轉(zhuǎn)化法，即用CaCl2溶液進行處理，以增大細胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒容易進入受體細胞。

（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)粒或普通質(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菌體內(nèi)成功表達，過程是生長激素基因→mRNA→生長激素。