Question

【題目】蟲(chóng)草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老作用，研究人員培育了能合成SOD的轉(zhuǎn)基因酵母菌。回答下列問(wèn)題：

注:Hind Ⅲ和ApaLⅠ是兩種限制酶,箭頭表示酶的切割位置。

(1)將圖中的重組DNA分子用HinⅢ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到__種DNA片段。圖示的表達(dá)載體存在氨芐青霉素抗性基因，不能導(dǎo)入用于食品生產(chǎn)的酵母菌中,據(jù)圖分析，可用______（填限制酶的種類）切除該抗性基因的部分片段使其失效，再用_________酶使表達(dá)載體重新連接起來(lái)。

(2)作為受體細(xì)胞的酵母菌缺失URA3基因，必須在含有尿嘧啶的培養(yǎng)基中才能存活，因此，圖示表達(dá)載體上的URA3基因可作為________供鑒定和選擇，為了篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的酵母菌，所使用的培養(yǎng)基____(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。

(3)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程，稱為____。為了確定受體細(xì)胞中SOD基因是否轉(zhuǎn)錄,可用標(biāo)記的____作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，分子雜交的原理是__________________________________________。

(4)利用蛋白質(zhì)工程獲得活性更高的SOD時(shí),需根據(jù)所設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)其_____________序列,最終確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列并經(jīng)_____________________________獲得所需的基因。

Answer 1

【答案】3ApaLⅠDNA連接標(biāo)記基因不需要轉(zhuǎn)化SOD基因堿基互補(bǔ)配對(duì)氨基酸基因修飾

【解析】

分析題圖可知，圖中基因表達(dá)載體中的目的基因是外源PSSOD基因，氨芐青霉素抗性基因是標(biāo)記基因；該基因表達(dá)載體中存在HindIII的一個(gè)酶切位點(diǎn)，存在ApaLI的兩個(gè)酶切位點(diǎn)，因此用兩種酶同時(shí)切割環(huán)狀質(zhì)粒，會(huì)得到3種不同的DNA片段。

（1）根據(jù)以上分析已知，圖中的重組DNA分子中存在HindIII的一個(gè)酶切位點(diǎn)，存在ApaLI的兩個(gè)酶切位點(diǎn)，因此用兩種酶同時(shí)切割環(huán)狀質(zhì)粒，會(huì)得到3種不同的DNA片段。根據(jù)題意分析，圖示的表達(dá)載體存在氨芐青霉素抗性基因，不能導(dǎo)入用于食品生產(chǎn)的酵母菌中，因此可以利用ApaLⅠ切除該抗性基因的部分片段使其失效，再用DNA連接酶使表達(dá)載體重新連接起來(lái)。

（2）根據(jù)題意分析，已知作為受體細(xì)胞的酵母菌缺失URA3基因，必須在含有尿嘧啶的培養(yǎng)基中才能存活，因此圖示表達(dá)載體上的URA3基因可作為標(biāo)記基因，供鑒定和選擇；由于導(dǎo)入的表達(dá)載體的酵母菌中含有URA3基因，而普通酵母菌中不含有URA3基因，因此為了篩選出成功導(dǎo)人表達(dá)載體的酵母菌，所使用的培養(yǎng)基不需要添加尿嘧啶。

（3）目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)化。為了確定受體細(xì)胞中SOD基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的RNA，可用標(biāo)記的SOD基因作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，其原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)。

（4）利用蛋白質(zhì)工程獲得活性更高的PSSOD時(shí)，需根據(jù)所設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)其氨基酸序列，最終確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列并經(jīng)基因修飾獲得所需的基因。