Question

如下圖是將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)�入�?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖，所用載體為質(zhì)粒A。已知細(xì)菌 B細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細(xì)菌B后，其上的基因能得到表達(dá)。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

(1)人工合成目的基因的途徑一般有哪兩條?

(2)如何將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合成重組質(zhì)粒(重組 DNA分子)?

(3)目前把重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞時(shí)，效率還不高，導(dǎo)入完成后得到的細(xì)菌，實(shí)際上有的根本沒(méi)有導(dǎo)入質(zhì)粒，有的導(dǎo)入的是普通質(zhì)粒A，只有少數(shù)導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒。以下步驟可鑒別得到的細(xì)菌是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒：將得到的細(xì)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)的就導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒；反之則沒(méi)有。使用這種方法鑒別的原因是　

__________________________________。

(4)若把通過(guò)鑒定證明導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細(xì)菌放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象是__________________________________，原因是__________________________________。

(5)導(dǎo)入細(xì)菌B細(xì)胞中的目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是什么?

 

Answer 1

(1)人工合成目的基因的兩條途徑是：

①將從細(xì)胞中提取分離出的目的基因作為模板，轉(zhuǎn)錄成 mRNA單鏈DNA雙鏈DNA；

②根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列mRNA中堿基序列DNA堿基序列目的基因。

(2)將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒的過(guò)程是：①用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)有黏性末端的切口；②用同種限制酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端；③將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒的切口處，再加入適量的DNA連接酶，使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒。

(3)普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素基因

(4)有的能生長(zhǎng)，有的不能生長(zhǎng)　導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌能生長(zhǎng)，因?yàn)槠胀ㄙ|(zhì)粒 A上有抗四環(huán)素基因；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不能生長(zhǎng)，因?yàn)槟康幕�因插在抗四環(huán)素基因中，抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)被破壞

(5)基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，即人的生長(zhǎng)激素。

 

此題是對(duì)基因操作“四步曲”比較全面的考查，而且注意聯(lián)系實(shí)際。

(1)人工合成目的基因的兩條途徑是：

①將從細(xì)胞中提取分離出的目的基因作為模板，轉(zhuǎn)錄成 mRNA單鏈DNA雙鏈DNA；

②根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列 mRNA中堿基序列DNA堿基序列目的基因。

(2)將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒的過(guò)程是：①用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)有黏性末端的切口；②用同種限制酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端；③將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒的切口處，再加入適量的DNA連接酶，使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒。

(3)檢測(cè)質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，均需利用質(zhì)粒上某些標(biāo)記基因的特性，即對(duì)已經(jīng)做了導(dǎo)入處理的本身無(wú)相應(yīng)特性的受體細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)受體細(xì)胞是否具有相應(yīng)的特性來(lái)確定；抗氨芐青霉素基因在質(zhì)粒 A和重組質(zhì)粒上都有，且它與目的基因是否插入無(wú)關(guān)，所以，用含氨芐青霉素的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)經(jīng)質(zhì)粒處理的受體細(xì)胞，凡能生長(zhǎng)的表明有質(zhì)粒導(dǎo)入；不能生長(zhǎng)的則無(wú)質(zhì)粒導(dǎo)入。

(4)抗四環(huán)素基因在質(zhì)粒A上，而且它的位置正是目的基因插入之處。因此當(dāng)目的基因插入質(zhì)粒A形成重組質(zhì)粒，此處的抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)和功能就會(huì)被破壞，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞就不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，而質(zhì)粒A上無(wú)目的基因插入，四環(huán)素基因結(jié)構(gòu)是完整的，這種受體細(xì)胞就能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。

(5)基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，即人的生長(zhǎng)激素。