Question

【題目】科學(xué)家將人的生長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)是一G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—，請據(jù)圖回答：

（1）過程①所需要的酶是___________�！�般采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，前提要有一段已知目的基因的核苷酸序列，原因是___________。

（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中，用______________切割質(zhì)粒，獲取目的基因時(shí)只能用一種限制酶，應(yīng)用___________切割目的基因所在的外源DNA。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端在DNA連接酶的催化作用中通過___________原則進(jìn)行連接。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，原因是______________________。

（3）在過程③中一般將受體大腸桿菌用CaCl2溶液（Ca2+）進(jìn)行處理，使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為______________________。

Answer 1

【答案】 逆轉(zhuǎn)錄酶 根據(jù)這一序列合成引物 限制酶Ⅰ 限制酶Ⅱ 堿基互補(bǔ)配對 人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同 感受態(tài)細(xì)胞

【解析】【試題分析】

本題結(jié)合圖解考查基因工程的工具和基本操作程序的相關(guān)知識(shí)，考生可根據(jù)從題干和題圖中獲取的有效信息，結(jié)合題意梳理相關(guān)知識(shí)，例如由圖可知①是逆轉(zhuǎn)錄，形成重組質(zhì)粒需要限制酶和DNA連接酶，微生物中導(dǎo)入目的基因采用感受態(tài)細(xì)胞法等。最后對各小題進(jìn)行分析綜合。

（1）據(jù)圖可知，題圖中是通過逆轉(zhuǎn)錄法來獲取目的基因的，所以過程①所需要的酶應(yīng)是逆轉(zhuǎn)錄酶；利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。

（2）結(jié)合圖示可知，在構(gòu)建基因表達(dá)載體過程中，質(zhì)粒上的四環(huán)素抗性基因被破壞，說明是用識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—的限制酶Ⅰ來切割質(zhì)粒的；根據(jù)限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)為“—G↓GATCC—”、限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)為“—↓GATC—”，可知限制酶Ⅱ也能識(shí)別并切割限制酶Ⅰ的識(shí)別序列，所以應(yīng)切割目的基因所在的外源DNA。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端在DNA連接酶的催化作用中通過堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行連接。人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同，所以人的基因能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組。

（3）圖中過程③表示將目的基因?qū)�入大腸桿菌，該過程中一般將受體大腸桿菌用CaCl2溶液（Ca2+）進(jìn)行處理，使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞。