Question

【題目】蟲草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老作用，研究人員培育了能合成SOD的轉基因酵母菌。回答下列問題：

注:Hind Ⅲ和ApaLⅠ是兩種限制酶,箭頭表示酶的切割位置。

(1)將圖中的重組DNA分子用HinⅢ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到__種DNA片段。圖示的表達載體存在氨芐青霉素抗性基因，不能導入用于食品生產的酵母菌中,據圖分析，可用______（填限制酶的種類）切除該抗性基因的部分片段使其失效，再用_________酶使表達載體重新連接起來。

(2)作為受體細胞的酵母菌缺失URA3基因，必須在含有尿嘧啶的培養基中才能存活，因此，圖示表達載體上的URA3基因可作為________供鑒定和選擇，為了篩選出成功導入表達載體的酵母菌，所使用的培養基____(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。

(3)目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩定和表達的過程，稱為____。為了確定受體細胞中SOD基因是否轉錄,可用標記的____作探針進行分子雜交檢測，分子雜交的原理是__________________________________________。

(4)利用蛋白質工程獲得活性更高的SOD時,需根據所設計蛋白質的結構推測其_____________序列,最終確定相對應的脫氧核苷酸序列并經_____________________________獲得所需的基因。

Answer 1

【答案】3ApaLⅠDNA連接標記基因不需要轉化SOD基因堿基互補配對氨基酸基因修飾

【解析】

分析題圖可知，圖中基因表達載體中的目的基因是外源PSSOD基因，氨芐青霉素抗性基因是標記基因；該基因表達載體中存在HindIII的一個酶切位點，存在ApaLI的兩個酶切位點，因此用兩種酶同時切割環狀質粒，會得到3種不同的DNA片段。

（1）根據以上分析已知，圖中的重組DNA分子中存在HindIII的一個酶切位點，存在ApaLI的兩個酶切位點，因此用兩種酶同時切割環狀質粒，會得到3種不同的DNA片段。根據題意分析，圖示的表達載體存在氨芐青霉素抗性基因，不能導入用于食品生產的酵母菌中，因此可以利用ApaLⅠ切除該抗性基因的部分片段使其失效，再用DNA連接酶使表達載體重新連接起來。

（2）根據題意分析，已知作為受體細胞的酵母菌缺失URA3基因，必須在含有尿嘧啶的培養基中才能存活，因此圖示表達載體上的URA3基因可作為標記基因，供鑒定和選擇；由于導入的表達載體的酵母菌中含有URA3基因，而普通酵母菌中不含有URA3基因，因此為了篩選出成功導人表達載體的酵母菌，所使用的培養基不需要添加尿嘧啶。

（3）目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩定和表達的過程稱為轉化。為了確定受體細胞中SOD基因是否轉錄出相應的RNA，可用標記的SOD基因作探針進行分子雜交檢測，其原理是堿基互補配對。

（4）利用蛋白質工程獲得活性更高的PSSOD時，需根據所設計蛋白質的結構推測其氨基酸序列，最終確定相對應的脫氧核苷酸序列并經基因修飾獲得所需的基因。