Question

【題目】蟲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Hind Ⅲ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________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。

(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____作探針進行分子雜交檢測,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,需根據(jù)所設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測其____序列,最終確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列并經(jīng)____獲得所需的基因。

Answer 1

【答案】3 ApaLⅠ 標(biāo)記基因 不需要 轉(zhuǎn)化 SOD基因 堿基互補配對 氨基酸 基因修飾

【解析】

本題主要考查基因工程和蛋白質(zhì)工程的相關(guān)內(nèi)容。基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，構(gòu)建基因表達(dá)載體需要用限制酶切割質(zhì)粒和獲取目的基因，再用DNA連接酶將其連接。蛋白質(zhì)工程需根據(jù)所設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測其氨基酸序列,最終確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列并經(jīng)基因修飾獲得所需的基因。

（1）分析題圖可知，圖中的重組DNA分子中存在HindIII的一個酶切位點， ApaLI的兩個酶切位點，因此圖中的重組DNA分子用Hind Ⅲ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到3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)人用于食品生產(chǎn)的酵母菌中，否則會導(dǎo)致人體對抗生素不敏感，由圖可知氨芐青霉素抗性基因存在ApaLI的酶切位點，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。

（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，含有URA3基因的酵母菌可以在不添加尿嘧啶的培養(yǎng)基上生長，因此為了篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的酵母菌，所使用的培養(yǎng)基不需要添加尿嘧啶。

（3）目的基因進入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱為轉(zhuǎn)化。為了確定受體細(xì)胞中SOD基因是否轉(zhuǎn)錄，可用標(biāo)記的SOD基因作探針與從受體細(xì)胞中提取的mRNA分子進行分子雜交檢測，分子雜交的原理是堿基互補配對。

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