Question

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的識別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—，請據(jù)圖回答：

(1)過程①所需要的酶是________。

(2)在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中，應(yīng)用限制酶______切割質(zhì)粒，用限制酶______切割目的基因。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端通過__________________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________________進(jìn)行處理，以增大____________的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒容易進(jìn)入受體細(xì)胞。

(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，得到如圖a所示的結(jié)果(圓點(diǎn)表示菌落)，該結(jié)果說明能夠生長的大腸桿菌中已導(dǎo)入了____________________，反之則沒有導(dǎo)入；再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基a上，使絨布表面沾上菌落，然后將絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖b所示的結(jié)果(圓圈表示與圖a中培養(yǎng)基上對照無菌落的位置)。與圖b圓圈相對應(yīng)的圖a中的菌落表現(xiàn)型是__________________________，這些大腸桿菌中導(dǎo)入了________________。

(5)人體的生長激素基因能在大腸桿菌體內(nèi)成功表達(dá)是因為______________________。目的基因?qū)�入大腸桿菌中后表達(dá)的過程是______________________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)逆轉(zhuǎn)錄酶

(2)Ⅰ? 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

(3)CaCl2溶液? 細(xì)胞壁

(4)普通質(zhì)粒或重組質(zhì)粒? 抗氨芐青霉素而不抗四環(huán)素? 重組質(zhì)粒

(5)二者共用一套密碼子? 生長激素基因→mRNA→生長激素

【解析】(1)目的基因的獲取途徑有三條，很明顯，題圖中是通過逆轉(zhuǎn)錄法來獲取目的基因的，過程①所需要的酶應(yīng)是逆轉(zhuǎn)錄酶。

(2)根據(jù)限制酶Ⅰ的識別序列和切點(diǎn)為“—G↓GATCC—”、限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)為“—↓GATC—”，結(jié)合圖示質(zhì)粒及目的基因上的相關(guān)堿基序列推知，在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中，應(yīng)用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，用限制酶Ⅱ切割目的基因。人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子可以進(jìn)行重組，說明人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同，即基因是生物遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。

(3)將目的基因?qū)�入�?xì)菌細(xì)胞中的方法是Ca2＋處理法，使其細(xì)胞壁通透性增強(qiáng)，便于將含有目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞。

(4)在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能形成菌落，說明導(dǎo)入了普通質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，再將其在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖b所示的結(jié)果，說明與圖b圓圈相對應(yīng)圖a中的菌落是含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌。

(5)目的基因能成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)，則說明人和大腸桿菌等生物共用一套(遺傳)密碼子。人的生長激素基因通過轉(zhuǎn)錄形成信使RNA，再通過翻譯，形成人的生長激素，其表達(dá)的過程即生長激素基因→mRNA→生長激素。