Question

科學(xué)家將人的生長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的以表達(dá)．操作過程如圖，請根據(jù)圖回答問題：
（1）獲取目的基因的方法，一是

 

；二是

 

．過程（1）表示的是采取

 

的方法來獲取目的基因．
（2）圖中（1）過程是以原

 

為模板，

 

形成DNA單鏈，再進(jìn)一步合成DNA雙鏈．
（3）如何使目的基因與質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒？答：

 

．
（4）圖中（1）過程用人工方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi)，主要是借鑒細(xì)菌或病毒

 

細(xì)胞的途徑．一般將受體大腸桿菌用

 

處理，使含有目的基因的重組質(zhì)粒容易進(jìn)入受體細(xì)胞．
（5）目前把重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞時效率不高，有的只導(dǎo)入普通質(zhì)粒A，只有極少數(shù)導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒，而大部分根本沒有導(dǎo)入質(zhì)粒．檢測大腸桿菌B是否導(dǎo)入質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒開采用的方法是

 

，原理是

 

．
（6）如果把已經(jīng)導(dǎo)入普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的大腸桿菌，放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，發(fā)生的現(xiàn)象是

 

，原理是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖示是將人的生長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)的過程．圖中（1）合成生長素的RNA通過反轉(zhuǎn)錄過程形成DNA；（2）與質(zhì)粒A形成重組質(zhì)粒，目的基因插入位點是四環(huán)素抗性基因，而抗氨芐青霉素基因結(jié)構(gòu)完整；（3）通過Ca²⁺處理細(xì)菌B成為感受態(tài)細(xì)胞，檢測篩選得到工程菌．

解答： 解：（1）獲取目的基因的方法，一是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因；二是人工合成基因．由圖可知，過程（1）表示以生長素的RNA為模板反轉(zhuǎn)錄合成目的基因．
（2）圖中（1）過程是以原mRNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄形成DNA單鏈，再進(jìn)一步合成DNA雙鏈．
（3）先用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，露出相對應(yīng)的粘性末端，再用DNA連接酶使兩者的粘性末端結(jié)合形成重組質(zhì)粒．
（4）過程③表示借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞．受體細(xì)胞是微生物時，一般用Cacl₂（Ca²⁺）處理，以增大細(xì)胞壁的通透性，使細(xì)胞成為感受態(tài)細(xì)胞，易于含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞．
（5）由圖可知，質(zhì)粒上含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素的抗性基因．構(gòu)建基因表達(dá)載體時，破環(huán)了質(zhì)粒上的四環(huán)素抗性基因，但沒有破環(huán)氨芐青霉素的抗性基因，所以導(dǎo)入普通質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒的大腸桿菌都能抗氨芐青霉素，都能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長．
（6）由第五小題分析可知，把已經(jīng)導(dǎo)入了普通質(zhì)粒或重組質(zhì)粒的大腸桿菌，放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，導(dǎo)入普通質(zhì)粒的大腸桿菌能生長，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能生長，因為目的基因正插在四環(huán)素抗性基因中，破壞了其結(jié)構(gòu)和功能．
故答案為：
（1）從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因；  人工合成基因．    逆轉(zhuǎn)錄
（2）mRNA         逆轉(zhuǎn)錄
（3）先用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，露出相對應(yīng)的粘性末端，再用DNA連接酶使兩者的粘性末端結(jié)合
（4）侵染  CaCl₂
（5）將得到的大腸桿菌B涂布在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能夠生長的，說明已經(jīng)導(dǎo)入了質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒；反之，則沒有導(dǎo)入    普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒上有抗氨芐青霉素基因
（6）有的生長，有的不生長    導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌生長，因為普通質(zhì)粒A上有四環(huán)素抗性基因；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不生長，因為目的基因正插在四環(huán)素抗性基因上，破壞了其結(jié)構(gòu)功能

點評：本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的培育過程圖，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的工具及作用；識記基因工程的操作步驟及各步驟采用的方法和注意事項，能結(jié)合圖中信息答題．