Question

【題目】基因工程

圖中甲是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線，表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點(diǎn)，乙中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。

表一

限制酶	BamllⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaⅠ
識別序列及切割位點(diǎn)

（1）若對圖乙中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性如何變化，為什么？_______________。

（2）圖中將人乳鐵蛋白基因插入質(zhì)粒，可以只用EcoR I同時酶切質(zhì)粒和人乳鐵蛋白基因，也可以使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時酶切質(zhì)粒和人乳鐵蛋白基因，后一個方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止_____。

（3）為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入_____酶。重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了_____。

（4）圖甲過程①可采用的操作方法是_____。

（5）從分子水平簡述雌性轉(zhuǎn)基因牛分泌人乳鐵蛋白的過程是_____。

（6）該雌性轉(zhuǎn)基因牛經(jīng)與普通雄性個體交配所產(chǎn)的雌性后代是否也能分泌含人乳鐵蛋白的乳汁？_____。為什么？_____。

為了解基因結(jié)構(gòu)，通常選取一特定長度的線性DNA分子，先用一種限制酶切割，通過電泳技術(shù)將單酶水解片段分離，計算相對大小；然后再用另一種酶對單酶水解片段進(jìn)行降解，分析片斷大小。下表是相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

表二

已知一線性DNA序列共有5000bp（bp為堿基對）	第一步水解	產(chǎn)物（單位bp）	第二步水解	產(chǎn)物（單位bp）
	A酶切割	2100	將第一步水解產(chǎn)物分離后，分別用B酶切割	1900 200
		1400		800 600
		1000		1000
		500		500
	B酶切割	2500	將第一步水解產(chǎn)物分離后，分別用A酶切割	1900 600
		1300		800 500
		1200		1000 200
	經(jīng)A酶和B酶同時切割	1900 1000 800 600 500 200

（7）設(shè)計主要體現(xiàn)了_____原則。

（8）由實(shí)驗(yàn)可知，在這段已知序列上，A酶與B酶的識別序列分別為_____個和___個。

（9）據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在丙圖中標(biāo)出相應(yīng)限制酶的酶切位點(diǎn)并注明相關(guān)片斷的大小 ______ 。

Answer 1

【答案】SmaⅠ識別的DNA序列只有G和C，而G和C之間可以形成三個氫鍵，A和T之間可以形成二個氫鍵，所以SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，熱穩(wěn)定性就越高 產(chǎn)生質(zhì)粒和目的基因自身連接產(chǎn)物 DNA連接酶 篩選含有目的基因的受體細(xì)胞 顯微注射 DNA（人乳鐵蛋白基因）轉(zhuǎn)錄成mRNA，mRNA翻譯成蛋白質(zhì)（人乳鐵蛋白） 不一定 因?yàn)樵摯菩赞D(zhuǎn)基因牛產(chǎn)生的卵細(xì)胞中可能含人乳鐵蛋白基因，也可能不含 對照（單一變量） 3 2

【解析】

（1）SmaⅠ識別的核苷酸序列為：，而G和C之間可以形成三個氫鍵，A和T之間可以形成二個氫鍵，所以SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，G、C含量越多，氫鍵越多，熱穩(wěn)定性就越高。

（2）只使用EcoRI，則質(zhì)粒和目的基因兩端的粘性末端相同，用DNA連接酶連接時，會導(dǎo)致質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化；而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切時，質(zhì)粒和目的基因兩端的粘性末端不同，用DNA連接酶連接時，不會產(chǎn)生自身環(huán)化。

（3）將目的基因和運(yùn)載體連接起來需要DNA連接酶的催化。重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了篩選含有重組DNA的受體細(xì)胞。
（4）圖甲中①表示將目的基因?qū)�入受精卵，而將目的基因�(qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法。
（5）雌性轉(zhuǎn)基因牛分泌人乳鐵蛋白的過程是DNA（人乳鐵蛋白基因）轉(zhuǎn)錄成mRNA，mRNA翻譯成蛋白質(zhì)（人乳鐵蛋白）。
（6）該雌性轉(zhuǎn)基因牛相當(dāng)于雜合子，因此該雌性轉(zhuǎn)基因牛產(chǎn)生的卵細(xì)胞中可能含人乳鐵蛋白基因，也可能不含，其與普通雄性個體交配所產(chǎn)的雌性后代不一定能分泌含人乳鐵蛋白的乳汁。
（7）設(shè)計實(shí)驗(yàn)的基本原則要有對照實(shí)驗(yàn)．
（8）A酶切割后形成4段，所以有3個識別位點(diǎn)，B酶切割后形成3段，所以有2個切割位點(diǎn)。

（9）由表中酶切割后的片段長度可知，DNA上A酶有3個識別位點(diǎn)，B酶有2個切割位點(diǎn)，先用A酶切割得到的2100和1400片段，在用B酶繼續(xù)切割后分別得到了900和200、800和600的片段，說明在兩個A酶切割位點(diǎn)之間含有B酶切割位點(diǎn)，所以連接如圖所示：

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