Question

【題目】下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因，ampR表示氨芐青霉素抗性基因，BamH Ⅰ、Hind Ⅲ、Sma Ⅰ直線所示為三種限制酶的酶切位點(diǎn)。據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。

（1）圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需用___________________（填限制酶的名稱）限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因；連接產(chǎn)物要用到DNA連接酶，按其來(lái)源不同，可分為兩類，即_____________和_____________。

（2）理論上講，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)的連接產(chǎn)物可能有_____________、_____________、_____________三種重組DNA。

（3）篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含__________________________的培養(yǎng)基上進(jìn)行。

（4）能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是_____________。

A．啟動(dòng)子 B． tetR C．復(fù)制原點(diǎn) D．ampR

（5）不同生物的基因可以拼接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是__________________________。

（6）大腸桿菌是首先成功表達(dá)外源基因的宿主菌，但不能表達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)，哺乳類細(xì)胞、昆蟲(chóng)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)雖然能表達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的哺乳類細(xì)胞蛋白，但操作復(fù)雜，表達(dá)水平低，不宜推廣使用。基因工程中常選用酵母菌作為受體細(xì)胞，請(qǐng)從細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面分析用酵母菌作受體細(xì)胞能克服上述不足的理由是__________________________。

Answer 1

【答案】HindⅢ和BamHⅠ E·coli DNA連接酶 T4DNA連接酶 目的基因—目的基因 載體—載體 目的基因—載體 氨芐青霉素 A DNA的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)基本相同 單細(xì)胞真核生物，含有加工、修飾蛋白質(zhì)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體

【解析】

題圖圖中質(zhì)粒包括四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因、啟動(dòng)子、復(fù)制原點(diǎn)，以及兩個(gè)限制酶切點(diǎn)，并且兩個(gè)限制酶切點(diǎn)的位置均在四環(huán)素抗性基因上；目的基因上有三個(gè)限制酶切點(diǎn)，與質(zhì)粒對(duì)照，共有的是BamH I、Hind III。圖中①表示目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，②表示通過(guò)胚胎移植的方式將早期胚胎移植到代孕母牛體內(nèi)。

（1）結(jié)合圖中信息可知，載體上有HindⅢ和BamHⅠ酶切位點(diǎn)，目的基因上也有它們的酶切位點(diǎn)，因此，構(gòu)建目的基因表達(dá)載體應(yīng)用此2種酶切割。構(gòu)建目的基因表達(dá)載體除了用到限制酶外，還需要用到DNA連接酶，常用的DNA連接酶有兩類，根據(jù)來(lái)源分為E·coli DNA連接酶和T4DNA連接酶，而前者只能把黏性末端連接起來(lái)，后者既可以將黏性末端相連也可將平末端相連。
（2）理論上講，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)的連接產(chǎn)物可能有目的基因—目的基因、載體—載體以及目的基因—載體三種重組DNA，只有第三種是符合我們要求的重組DNA分子。
（3）因?yàn)橹亟M載體中含有抗氨芐青霉素的基因，抗四環(huán)素的基因在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)被破壞，因此篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行，其次再在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上繼續(xù)篩選，把成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌最終篩選出來(lái)。
（4）能讓目的基因開(kāi)始表達(dá)的是啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是RNA聚合酶特異性識(shí)別和結(jié)合的DNA序列，是基因的一個(gè)組成部分，能控制基因表達(dá)（轉(zhuǎn)錄）的起始時(shí)間和表達(dá)的程度，A正確。
故選A。
（5）基因工程的理論基礎(chǔ)是不同生物的DNA的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)基本相同，因此能夠成功拼接。
（6）酵母菌是單細(xì)胞真核生物，含有加工、修飾蛋白質(zhì)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，繁殖快，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，因此，基因工程中常選用酵母菌作為受體細(xì)胞。