Question

【題目】圖甲中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性核酸內切酶的識別序列與切割位點，圖乙為某種基因表達載體示意圖（載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的）。利用大腸桿菌作為工程菌生產人胰島素時，需用到圖乙所示質粒以及圖甲所示的有關酶。請回答下列問題：

（1）質粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有_________________(多選題，填序號）。

①能自我復制 ②具有標記基因 ③能啟動外源目的基因的轉錄和翻譯 ④含有多個酶切位點

（2）可以從下列哪些人體細胞中獲取生產人胰島素的目的基因____________（多選題，填序號）。

①消化道黏膜上皮細胞 ②胰島A細胞 ③胰島B細胞 ④成熟紅細胞

（3）經(jīng)BamHⅠ酶切割得到的目的基因__________(填“能”或“不能”）與圖乙所示質粒被Sau3AⅠ酶切后的產物連接，理由是______________________。

（4）將人胰島素基因與圖乙所示質粒所拼接的重組質粒導入到大腸桿菌的常用方法是__________，檢測目的基因是否導入成功，可用含有___________的培養(yǎng)基進行初步篩選。目的基因成功表達的標志是_______。

（5）已知圖乙所示質粒經(jīng)EcoRⅠ和Sau3AⅠ聯(lián)合酶切后形成2.0kb和4.2kb(lkb=1000對堿基)兩種DNA片段。若將0.8kb的單個基因插在質粒的Sau3AⅠ位點處，所形成的重組質粒用EcoRⅠ和Sau3AⅠ聯(lián)合酶切后，能形成的DNA片段長度分別為___________________。

Answer 1

【答案】①②③④ ①②③ 能 BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制酶切割后的黏性末端相同 轉化法（CaCl2處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞） 四環(huán)素 合成胰島素 2.0kb、0.8kb、4.2kb

【解析】

本題主要是對基因工程相關內容的考察，考生需牢固掌握基因工程的基本工具（限制酶、DNA連接酶、運載體）、基本步驟（目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測和鑒定）等相關知識，結合題干及題圖信息綜合分析回答相關

問題。

（1）質粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有：可以在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存，使遺傳信息得以保留；具有多個限制酶的酶切位點，便于連接目的基因；具標記基因，便于篩選；能啟動外源目的基因的轉錄和翻譯；對受體細胞沒有危害并易于分離等。天然質粒往往要經(jīng)過加工修飾以后才滿足運載體的條件。

（2）消化道黏膜上皮細胞、胰島A細胞、胰島B細胞都是有受精卵經(jīng)過增殖分化獲得，分化的實質是基因的選擇性表達，遺傳物質不變，所以它們都含有全套的遺傳物質，都可以獲取生產人胰島素的目的基因，但人體成熟紅細胞無細胞核，所以不能獲取生產人胰島素的目的基因。

（3）分析題圖甲可知，BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制酶切割后的黏性末端相同，經(jīng)BamHⅠ酶切割得到的目的基因能與被Sau3AⅠ酶切后的產物連接。

（4）將目的基因導入大腸桿菌的常用方法是鈣離子轉化法，即用Ca2+處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞。重組質粒中含有四環(huán)素抗性基因，因此檢測目的基因是否導入成功，可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基進行初步篩選。基因表達是指基因通過控制蛋白質的合成進而控制生物性狀的現(xiàn)象，目的基因是胰島素基因，所以目的基因成功表達的標志是合成胰島素。

（5）若將0.8kb的單個基因插在質粒的Sau3AⅠ位點處，所形成的重組質粒含有一個EcoRⅠ的切割位點、兩個Sau3AⅠ的切割位點，因此用EcoRⅠ和Sau3AⅠ聯(lián)合酶切后，能形成的DNA片段長度分別為2.0kb、0.8kb、4.2kb。

項目	常用方法	主要適用范圍	受體細胞
植物細胞	農桿菌轉化法	雙子葉植物、 裸子植物	體細胞
	花粉管通道法	抗蟲棉	受精卵
	基因槍法	單子葉植物	體細胞
動物細胞	顯微注射法	動物	受精卵
微生物細胞	轉化法(CaCl2)	原核生物	大腸桿菌等