Question

14．蟲(chóng)草中的超氧化物歧化酶（PSSOD）具有抗衰老作用．研究人員培育了能合成PSSOD的轉(zhuǎn)基因酵母菌．請(qǐng)結(jié)合如圖回答問(wèn)題：

注：Hind  III和ApaL I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ApaL I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，據(jù)圖分析，可用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）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；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（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，稱為轉(zhuǎn)化．為了確定受體細(xì)胞中PSSOD基因是否轉(zhuǎn)錄，可用標(biāo)記的PSSOD基因作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，分子雜交的原理是堿基互補(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．

Answer 1

分析 分析題圖可知，圖中環(huán)狀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．
標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)．常用的標(biāo)記基因是抗生素基因．

解答 解：（1）分析題圖可知，將圖中的重組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．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(huì)導(dǎo)致人體對(duì)抗生素不敏感，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）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PSSOD基因是否轉(zhuǎn)錄，可用標(biāo)記的PSSOD基因作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，分子雜交的原理是堿基互補(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．
故答案為：
（1）3               ApaL I
（2）標(biāo)記基因      不需要
（3）轉(zhuǎn)化      PSSOD基因      堿基互補(bǔ)配對(duì)
（4）氨基酸     基因修飾

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因工程和蛋白質(zhì)工程的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠掌握限制酶的作用特點(diǎn)和結(jié)果，識(shí)記標(biāo)記基因的功能，掌握蛋白質(zhì)工程的一般過(guò)程和方法，再結(jié)合題干信息準(zhǔn)確解答．