Question

（10分） 降鈣素是一種多肽類激素，臨床上用于治療骨質(zhì)疏松癥等。人的降鈣素活性很低，半衰期較短。某科學(xué)機(jī)構(gòu)為了研發(fā)一種活性高、半衰期長的新型降鈣素，從預(yù)期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條72個(gè)堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個(gè)堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補(bǔ)平，獲得雙鏈DNA，過程如下圖。

在此過程中發(fā)現(xiàn)，合成較長的核苷酸單鏈易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象。分析回答下列問題：

（1）Klenow酶是一種___________酶，合成的雙鏈DNA有___________個(gè)堿基對。

（2）獲得的雙鏈DNA經(jīng)EcoRⅠ（識別序列和切割位點(diǎn)-G↓AATTC-）和BamHⅠ（識別序列和切割位點(diǎn)-G↓GATCC-）雙酶切后插入到大腸桿菌質(zhì)粒中，篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌并進(jìn)行DNA測序驗(yàn)證。

①大腸桿菌是理想的受體細(xì)胞，這是因?yàn)樗黖_____________。

②設(shè)計(jì)EcoRⅠ和BamHⅠ雙酶切的目的是__________________。

③要進(jìn)行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇，需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有_______。

（3）經(jīng)DNA測序表明，最初獲得的多個(gè)重組質(zhì)粒，均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列，最可能的原因是______________。

（4）上述制備該新型降鈣素，運(yùn)用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是__________。

 

Answer 1

（1）DNA聚合酶 126

（2）①繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少

②保證目的基因和載體定向連接（或防止目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接）

③標(biāo)記基因

（3）合成的核苷酸單鏈仍較長，產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象

（4）蛋白質(zhì)工程

【解析】

試題分析：

（1）Klenow 酶催化了原料按照模板鏈通過堿基互補(bǔ)配對相連，故屬于DNA 聚合酶；合成雙鏈后堿基對數(shù)是72×2－18=126（個(gè)）。

（2）①大腸桿菌具有繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等特點(diǎn)，因此是理想的受體細(xì)胞。

②若只用一種限制酶處理，則目的基因和載體的末端可以任意連接，可形成多種重組體、環(huán)狀DNA等，用兩種限制酶進(jìn)行切割，可以使目的基因兩端的黏性末端不同，保證目的基因和載體的定向連接。

③要進(jìn)行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇，需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有標(biāo)記基因

（3）經(jīng)DNA測序表明，最初獲得的多個(gè)重組質(zhì)粒，均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列，最可能的原因是合成的核苷酸單鏈較長，產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象。

（4）由于該新型降鈣素是自然界原來不存在的蛋白質(zhì)，因此該生物工程屬于蛋白質(zhì)工程。

考點(diǎn)：本題考查基因工程的有關(guān)知識，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容的能力。