Question

8．回答基因工程的相關問題：
如表是幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中標注了相關限制酶的酶切位點，請回答下列問題：

限制酶	BamHⅠ	BclⅠ	Sau3AⅠ	HindⅢ
識別序列及切割位點

（1）用圖1、2中質粒和目的基因構建重組質粒，應選用BclI酶和HindⅢ酶切割，酶切后的質粒和目的基因片段，通過DNA連接酶 酶作用后獲得重組質粒．
（2）若用上述限制酶獲得的目的基因長度為1.0kb（1kb=1000對堿基），質粒長度為3.2kb，則獲得重組質粒的長度為A．
A．＜4.2kb             B．＞4.2kb                 C．=4.2kb
（3）重組質粒成功導入受體細胞的概率一般僅在10^-7，為了篩選出導入了重組質粒的大腸桿菌，在導入完成后，將所有大腸桿菌分別在含有四環(huán)素和氨芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，大腸桿菌在兩種培養(yǎng)基的生長狀況不可能的是A，可能性最大的是D．
A．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能正常生長，在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能正常生長
B．在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上能正常生長，在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上不能正常生長
C．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基和含四環(huán)素的培養(yǎng)基上都能正常生長
D．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基和含四環(huán)素的培養(yǎng)基上都不能正常生長
（4）用Sau3A I限制酶能（填 能或不能）識別并切割BamHI酶的識別序列，若用Sau3A I限制酶完全切割圖1質粒時，可獲得7種大小不同的DNA片段．
（5）若想在山羊的乳汁中收獲上述目的基因的表達產物，則需將重組質粒導入至山羊的受精卵細胞中，那么上述過程屬于B．
A．人類基因工程     B．動物基因工程       C．植物基因工程     D．微生物基因工程．

Answer 1

分析 1、分析圖1：外源DNA上含有限制酶BclI、BamHⅠ、HindIII和Sau3A I的切割位點，其中限制酶BclI、BamHⅠ、HindIII的識別序列都能被Sau3k I識別．
2、分析圖2：質粒上有限制酶BclI、BamHⅠ、HindIII三種限制酶的識別序列和切割位點，其中BamHⅠ的切割位點位于兩種抗生素抗性基因上．
3、選擇的限制酶應在目的基因兩端存在識別位點，但使用BamHⅠ可能破壞質粒中的兩種抗性基因，BclI和HindⅢ都只會破壞氨芐青霉素抗性基因，四環(huán)素抗性基因完好，因此只能選BclI和HindⅢ兩種限制酶切割．

解答 解：（1）選擇的限制酶應在目的基因兩端存在識別位點，但使用BamHⅠ可能破壞質粒中的兩種抗性基因，BclI和HindⅢ都只會破壞氨芐青霉素抗性基因，四環(huán)素抗性基因完好，因此只能選BclI和HindⅢ兩種限制酶切割．酶切后的載體和目的基因片段，通過連接酶作用后獲得重組質粒．
（2）質粒被BclI和HindⅢ切割后，會丟失兩種酶切割位點之間的一段DNA，參與形成重組質粒的質粒長度＜3.2kb，因此獲得重組質粒的長度＜1+3.2=4.2kb．故選：A．
（3）在形成重組質粒時，破壞了氨芐青霉素抗性基因，但四環(huán)素抗性基因完好．成功導入重組質粒的理想大腸桿菌，應該具有四環(huán)素抗性特性，不具有抗氨芐青霉素特性，即在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上能正常生長，在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上不能正常生長．但重組質粒成功導入受體細胞的概率一般僅在10^-7，因此可能出現含有重組質粒的大腸桿菌、不含有重組質粒的大腸桿菌．因此將所有大腸桿菌分別在含有四環(huán)素和氨芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，大腸桿菌在兩種培養(yǎng)基的生長狀況不可能的是在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能正常生長，在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能正常生長．因為含有重組質粒的大腸桿菌中氨芐青霉素抗性基因已被破壞了，但四環(huán)素抗性基因完好，因此肯定具有四環(huán)素抗性特性；不含有重組質粒的大腸桿菌都不具有抗性特性．又因為重組質粒成功導入受體細胞的概率一般僅在10^-7，成功概率較小，大多數大腸桿菌是不含有重組質粒，因此可能性最大的在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基和含四環(huán)素的培養(yǎng)基上都不能正常生長．
（4）根據表格中信息可知：BamHI酶識別和切割序列為，Sau3k I識別和切割的序列，可知BamHI酶的識別序列包含有Sau3k I識別的序列，因此用Sau3A I限制酶能識別并切割BamHI酶的識別序列．由此類推可知：限制酶BclI、BamHⅠ、HindIII的識別序列都能被Sau3k I識別，因此用Sau3k I切圖質粒最多可能獲得7種大小不同的DNA片段．
（5）將目的基因導入動物細胞中，通常以受精卵作為受體細胞．該技術是動物基因工程的范疇．
故答案為：
（1）HindⅢDNA連接酶
（2）A
（3）A  D
（4）能    7
（5）受精卵  B

點評 本題結合基因結構圖和運載體結構圖，考查基因工程的技術和原理，重點是限制酶和DNA連接酶，要求考生認真分析圖1和圖2，能根據圖中和表中信息選擇合適的限制酶，準確判斷使用DNA連接酶連接的結果，再運用所學的知識答題．