Question

20．補充正常凝血因子F8可以治療甲型血友病，因此可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)人工生產(chǎn)F8．某種大腸桿菌的質(zhì)粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列（圖2），大腸桿菌的DNA分子中則含有β-半乳糖酶ω片段序列（圖1），由于天然大腸桿菌同時具備這兩種片段序列，可以使培養(yǎng)基中含有X-gal底物轉(zhuǎn)變成藍色產(chǎn)物，當缺少任意一個α或ω片段序列，X-gal底物不能轉(zhuǎn)變成藍色產(chǎn)物．HindⅢ、EcoRI、BamHI分別為三種限制性內(nèi)切酶，圖3中箭頭所指為三種限制酶的切點．

（1）要能篩選出轉(zhuǎn)基因菌種，應選用的限制性內(nèi)切酶是EcoRI，選擇的依據(jù)是切斷α片段序列，為重組DNA分子的篩選提供標記，但又不破壞目的基因和抗性基因．
（2）限制酶作用于DNA的部位是C
A．氫鍵           B．糖苷鍵          C．磷酸二酯鍵          D．肽鍵
（3）控制F₈的基因也可以通過人體細胞相應的mRNA來合成，該合成的過程稱為逆（反）轉(zhuǎn)錄．
（4）將經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)處理過的質(zhì)粒導入經(jīng)CaCl₂處理的過的處于感受態(tài)的大腸桿菌后，再將大腸桿菌接種到含有X-gal底物的培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基中出現(xiàn)較多的藍色菌落，這是因為同一種限制酶作用的目的基因、質(zhì)粒具有相同的粘性末端，因此會出現(xiàn)質(zhì)粒的自我環(huán)化的空載現(xiàn)象，空載質(zhì)粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培養(yǎng)基中的X-gal底物產(chǎn)生藍色產(chǎn)物．非藍色菌落是（是/否）一定成功轉(zhuǎn)入目的基因．

Answer 1

分析 分析題圖：當大腸桿菌缺少任意一個α或ω片段序列，X-gal底物不能轉(zhuǎn)變成藍色產(chǎn)物，所以要破壞質(zhì)粒中的α片段序列（含兩個酶切位點：HindⅢ、EcoRI），利用X-gal底物來檢測目的基因是否轉(zhuǎn)入大腸桿菌．質(zhì)粒和外源DNA分子都含有HindⅢ、EcoRI、BamHI三種限制性內(nèi)切酶的切割位點，但HindⅢ位于目的基因上，所以不能用該酶切割獲取目的基因．所以應選用的限制性內(nèi)切酶 EcoRI切割外源DNA和質(zhì)粒．

解答 解：（1）當大腸桿菌缺少任意一個α或ω片段序列，X-gal底物不能轉(zhuǎn)變成藍色產(chǎn)物，所以要破壞質(zhì)粒中的α片段序列（含兩個酶切位點：HindⅢ、EcoRI），利用X-gal底物來檢測目的基因是否轉(zhuǎn)入大腸桿菌．而α片段序列上含有HindⅢ、EcoRI兩種限制性內(nèi)切酶的切割位點，但HindⅢ位于目的基因上，所以不能用該酶切割，因此應選用限制性內(nèi)切酶EcoRI切割外源DNA和質(zhì)粒．
（2）限制酶作用于DNA分子的磷酸二酯鍵，使DNA分子斷裂．
（3）通過mRNA來合成基因的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄．
（4）將目的基因?qū)�入微生物細胞常用感受態(tài)細胞法，即用CaCl₂處理大腸桿菌，使之處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)．由于用同一種限制酶作用的目的基因、質(zhì)粒具有相同的黏性末端，因此會出現(xiàn)質(zhì)粒的自我環(huán)化的空載現(xiàn)象，空載質(zhì)粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培養(yǎng)基中的X-gal底物產(chǎn)生藍色產(chǎn)物．非藍色菌落就是成功導入重組質(zhì)粒．
故答案為：
（1）EcoRI     α片段     標記     目的基因    抗性
（2）C     
（3）逆（反）轉(zhuǎn)錄      
（4）CaCl₂       感受        粘性末端     完整的α、ω片段序列      是

點評 本題以正常凝血因子F8為素材，考查基因工程的相關(guān)知識，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；識記能力和能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的能力；能運用所學知識，解決生物學問題的能力．