Question

如圖是利用生物工程技術(shù)生產(chǎn)人生長激素的示意圖．質(zhì)粒上的Amp^r表示青霉素抗性基因，Tet^r表示四環(huán)素抗性基因，限制酶PstI、EcoR I和HindⅢ切割形成的末端均不相同．據(jù)圖回答：

（1）將人生長激素基因?qū)�入小鼠體內(nèi)來生產(chǎn)生長激素．圖中對供體雌鼠甲用促性腺激素處理一段時間后與雄鼠乙交配，然后通過手術(shù)的方法從雌鼠甲的

 

中取出受精卵．圖中早期胚胎應(yīng)保證發(fā)育到

 

階段，才能進行后續(xù)過程的操作．
（2）①過程不能利用人的皮膚細胞，其原因是

 

．
（3）為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接并且有利于受體細胞的篩選，切割質(zhì)粒時應(yīng)選用的酶是

 

．
（4）大腸桿菌細胞內(nèi)應(yīng)不含

 

基因，以利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌．
（5）如果從限制酶Pst I、EcoR I和HindⅢ任選兩種酶對質(zhì)粒進行切割，均會將質(zhì)粒切成兩段，則形成的DNA片段有

 

種，其中含有完整四環(huán)素抗性基因的DNA片段占

 

．
（6）按照圖示的操作，將三角瓶中的大腸桿菌先接種到甲培養(yǎng)基上，然后分別接種到乙和丙兩個培養(yǎng)基的相同位置，一段時間后，菌落的生長狀況如乙、丙所示．據(jù)圖分析丙培養(yǎng)基中含人生長激素基因的菌落有

 

個．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：過程②為逆轉(zhuǎn)錄，需要逆轉(zhuǎn)錄酶；質(zhì)粒上的抗性基因作為基因工程的標(biāo)記基因，作用是檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細胞．根據(jù)圖示可知，含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在四環(huán)素培養(yǎng)基中生存，但不能在青霉素培養(yǎng)基中生存，可知切割質(zhì)粒時應(yīng)選用的酶是限制酶PstI，破壞了青霉素抗性基因．甲、丙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，因此能在甲和丙中生長的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因，包括導(dǎo)入普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌；乙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素和青霉素，因此能在乙中生長的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒的大腸桿菌．與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒．

解答： 解：（1）精子和卵細胞在輸卵管中受精形成受精卵，所以可以通過手術(shù)從雌鼠甲的輸卵管中取出受精卵．待受精卵發(fā)育到桑葚胚或囊胚時，才可以進行胚胎移植．
（2）由于基因表達具有選擇性，人生長激素基因只在垂體細胞中表達產(chǎn)生相應(yīng)的mRNA和生長激素，①過程不能利用人的皮膚細胞．
（3）根據(jù)圖示可知，含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在四環(huán)素培養(yǎng)基中生存，但不能在青霉素培養(yǎng)基中生存，可知切割質(zhì)粒時應(yīng)選用的酶是限制酶PstI，破壞了青霉素抗性基因．
（4）大腸桿菌細胞內(nèi)應(yīng)不含與重組質(zhì)粒中有關(guān)的基因，即不能含有四環(huán)素抗性基因，以利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌
（5）PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ3種酶分別用1、2、3表示，其中任意兩種酶酶切時，可得到1-2、2-1，2-3、3-2，1-3、3-1六種片段．其中2-1中含有完整四環(huán)素抗性基因的DNA片段，占全部DNA片段的

1

6

．
（6）目的基因插入質(zhì)粒后，破壞了氨芐青霉素抗性基因，但沒有破環(huán)四環(huán)素抗性基因，因此含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長，但不能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長．甲、丙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，因此能在甲和丙中生長的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因，包括導(dǎo)入普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌；乙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素和青霉素，因此能在乙中生長的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒的大腸桿菌．與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒．
故答案為：
（1）輸卵管   桑葚胚或囊胚
（2）基因表達具有選擇性，人生長激素基因只在垂體細胞中表達產(chǎn)生相應(yīng)的mRNA和生長激素
（3）限制酶PstI
（4）四環(huán)素抗性基因
（5）6 

1

6

（6）2

點評：本題著重考查了基因工程的原理和技術(shù)、胚胎工程和微生物培養(yǎng)等方面的知識，意在考查考生能識記并理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識網(wǎng)絡(luò)的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．