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(shí)別序列和切點(diǎn)是－G↓GATTC－，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是－↓GATC－，請(qǐng)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(gè)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(diǎn)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(duì)照無菌落的位置）。與圖b圓圈相對(duì)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　　　　　　　　。

Answer 1

【答案】（1）逆轉(zhuǎn)錄酶（1分）

（2）Ⅰ Ⅱ 堿基互補(bǔ)配對(duì)(1分)　 人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同

（3）CaCl2溶液（1分） 細(xì)胞壁（1分）

（4）普通質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒（1分）　 抗氨芐青霉素而不抗四環(huán)素　　 重組質(zhì)粒

【解析】由圖分析可知目的基因是通過mRNA來合成的，所以過程①需要逆轉(zhuǎn)錄酶。

在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中，應(yīng)用限制酶I切割，不然會(huì)將兩個(gè)抗性基因都破壞掉。而要獲取目的基因，限制酶必須能將目的基因切割下來，根據(jù)酶I和酶II的識(shí)別切割位點(diǎn)和目的基因所在的DNA上的堿基序列，應(yīng)選用限制酶II進(jìn)行獲取目的基因。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端通過堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)行連接的。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組是因?yàn)槿说幕�因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同。

在導(dǎo)入目的基因時(shí)通常大腸桿菌需要用CaCl2 溶液處理，以改變細(xì)胞壁的通透性，使其處于容易接受外源基因的感受態(tài)狀態(tài)。

重組質(zhì)粒具有抗氨芐青霉素的抗性，如果在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上得到的菌落說明能夠生長的大腸桿菌已導(dǎo)入了重組質(zhì)�；蚱胀ㄙ|(zhì)粒。如果再涂到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上，與圖b圓圈相對(duì)應(yīng)的圖a的菌落表現(xiàn)型是抗氨芐青霉素而不抗四環(huán)素的，這些大腸桿菌是導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的目的菌。

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?yàn)檫@二者共用一套遺傳密碼子，目的基因?qū)�入大腸桿菌后表達(dá)的過程是生長激素基因→mRNA→生長激素。