Question

10．科學家從預期人的生長激素的功能出發(fā)，推測相應的脫氧核苷酸序列，并人工合成了雙鏈DNA片段，獲得雙鏈DNA．科學家將人的生長激素基因與大腸桿菌的質粒進行重組，并使其成功地在大腸桿菌中表達．已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是-↓GATC-．據(jù)圖回答：

（1）為了精確地獲取圖中的重組質粒，應用限制酶Ⅰ切割質粒，用限制酶Ⅱ切割目的基因．
（2）將基因表達載體導入大腸桿菌B之前，要將大腸桿菌B放入一定濃度的CaCl₂溶液中處理，使之成為感受態(tài)的大腸桿菌．
（3）人的基因之所以能與大腸桿菌的質粒進行重組拼接是因為它們的化學本質都是雙鏈DNA．人的生長激素基因能在細菌體內成功表達是因為生物共用一套遺傳密碼．
（4）將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能夠生長，說明該菌已導入了質�；蛑亟M質粒，反之則沒有導入．
（5）上述方法制備人的生長激素，運用的現(xiàn)代生物技術是蛋白質工程．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析，①是以mRNA為模板合成DNA的過程，通過逆轉錄獲取目的基因的過程，②是構建基因表達載體的過程，此過程需要限制酶和DNA連接酶．③是將目的基因導入受體細胞的過程，受體細胞是微生物，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胞內成功表達的基礎．標記基因可以檢測重組質粒是否導入受體細胞中．

解答 解：（1）在構建基因表達載體時，需用限制酶對目的基因和質粒進行切割以形成相同的黏性末端．質粒如果用限制酶Ⅱ來切割的話，將會在質粒在出現(xiàn)兩個切口且抗生素抗性基因全被破壞，故質粒只能用限制酶Ⅰ切割（破壞四環(huán)素抗性而保留氨芐青霉素抗性，即將來形成的重組質粒能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生存，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生存）；目的基因兩端都出現(xiàn)黏性末端時才能和質粒發(fā)生重組，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割時，才會在兩端都出現(xiàn)黏性末端．
（2）將基因表達載體導入細菌B之前，要將細菌B放入一定濃度的CaCl₂溶液中處理，使之成為感受態(tài)的細菌．
（3）人的基因之所以能與大腸桿菌的質粒進行重組拼接是因為它們的化學本質都是雙鏈DNA．人的生長激素基因能在細菌體內成功表達是因為所有生物共用一套遺傳密碼．
（4）因本題上有2個標記基因，但抗四環(huán)素基因被插入的基因破壞掉，因此剩下的是抗氨芐青霉素抗性基因，如果在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長，說明已經導入了重組質粒或普通質粒A，因為普通質粒和重組質粒都含有抗氨芐青霉素的基因．
（5）根據(jù)題意可知，科學家從預期人的生長激素的功能出發(fā)，推測相應的脫氧核苷酸序列，并人工合成了雙鏈DNA片段，該過程中運用了蛋白質工程技術．
故答案為：
（1）限制酶Ⅰ限制酶Ⅱ
（2）CaCl₂
（3）它們的化學本質都是雙鏈DNA     生物共用一套遺傳密碼 
（4）質�；蛑亟M質粒
（5）蛋白質工程

點評 本題結合轉基因大腸桿菌的培育過程圖，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的工具及作用；識記基因工程的操作步驟及各步驟采用的方法和注意事項，能結合圖中信息答題．