Question

科學(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)．但在進(jìn)行基因工程的操作過(guò)程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選．已知限制酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-，限制酶II的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-↓GATC-，據(jù)圖回答．

（1）在基因工程中，常用的工具除了限制性?xún)?nèi)切酶和質(zhì)粒以外，還需要

 

．
（2）過(guò)程①表示的是采取

 

的方法來(lái)獲取目的基因．
（3）根據(jù)圖示分析，在構(gòu)建基因表達(dá)載體過(guò)程中，應(yīng)選用

 

（限制酶I/限制酶II）切割質(zhì)粒，用限制酶

 

（限制酶I/限制酶II）切割目的基因．用限制酶切割目的基因和運(yùn)載體后形成的黏性末端可以通過(guò)

 

原則進(jìn)行連接．
（4）人體的生長(zhǎng)激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)是因?yàn)?div id="pdvdpbz" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
寫(xiě)出目的基因?qū)�入�?xì)菌中的表達(dá)過(guò)程：

 

．
（5）如果要檢測(cè)、篩選出含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌，該如何操作（簡(jiǎn)要寫(xiě)出主要思路）：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：據(jù)圖分析，①是以mRNA為模板合成DNA的過(guò)程，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲取目的基因的過(guò)程，②是構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程，此過(guò)程需要限制酶和DNA連接酶．③是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過(guò)程，受體細(xì)胞是微生物，常用一定濃度的鈣離子溶液作用于微生物，使其處于感受態(tài)．所有的生物共用一套密碼子，是目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)成功表達(dá)的基礎(chǔ)．標(biāo)記基因可以檢測(cè)重組質(zhì)粒是否導(dǎo)入受體細(xì)胞中．

解答： 解：（1）DNA重組技術(shù)至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、運(yùn)載體．
（2）由人生長(zhǎng)激素基因的mRNA獲取人生長(zhǎng)激素基因的方法是反轉(zhuǎn)錄法．
（3）由題干知限制酶Ⅰ與限制酶Ⅱ切割后留下的黏性末端能黏合在一起；由圖示知質(zhì)粒上有限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ兩種酶的識(shí)別序列，形成重組質(zhì)粒后，GeneⅠ完整，那么切割質(zhì)粒的切點(diǎn)應(yīng)在GeneⅡ處，即用限制酶Ⅰ在GeneⅡ處將質(zhì)粒切開(kāi)．用限制酶切割目的基因和運(yùn)載體后形成的黏性末端可以通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成氫鍵進(jìn)行連接．
（4）所有的生物共用一套密碼子，是人體的生長(zhǎng)激素基因在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)的基礎(chǔ)．目的基因?qū)�入�?xì)菌中的表達(dá)過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和反應(yīng)過(guò)程，如圖
（5）根據(jù)標(biāo)記基因的生理功能，可以篩選出含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌．質(zhì)粒上有抗氨芐青霉素基因，若大腸桿菌能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，則說(shuō)明大腸桿菌內(nèi)導(dǎo)入了質(zhì)粒．否則沒(méi)有．
故答案為：
（1）DNA連接酶
（2）逆轉(zhuǎn)錄（人工合成）  
（3）限制酶Ⅰ限制酶Ⅱ堿基互補(bǔ)配對(duì)
（4）具有相同的遺傳密碼   

（5）因重組質(zhì)粒含抗氨芐青霉素，利用含氨芐青霉素選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)，來(lái)篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌：將得到的大腸桿菌涂布在一個(gè)含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長(zhǎng)的，說(shuō)明轉(zhuǎn)基因成功．整個(gè)操作過(guò)程必需在無(wú)菌條件下進(jìn)行．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題的能力．