Question

(8分)我國基因工程藥物的研制和生產(chǎn)發(fā)展迅猛，下圖是利用基因工程方法生產(chǎn)人生長激素的示意圖。pBR322質粒為基因工程中經(jīng)常選用的載體，Amp^r表示青霉素抗性基因，Tet^r表示四環(huán)素抗性基因，該質粒上有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的識別和切割位點，如圖（已知普通大腸桿菌中不含有pBR322質粒上任何基因；限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）�；卮饐栴}：

(1)過程②為　      ，質粒上的抗性基因作用是　       。

(2)為防止④過程中出現(xiàn)多種重組質粒，一般用兩種限制酶分別對目的基因和質粒進行剪切，從而把目的基因和質粒各自剪切出　      (不同／相同)的黏性末端�；�因表達載體中目的基因除包含以上所描述的結構外，還必須含有        。

(3)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ中的任意兩種，同時對多個質粒pBR322進行切割，則形成的DNA片段共　     種；為提高⑤過程成功率，常用　     溶液處理大腸桿菌。

(4)現(xiàn)在用限制酶PstI切割目的基因和質粒pBR322，完成過程④、⑤后，將三角瓶內(nèi)的大腸桿菌先接種到甲培養(yǎng)基上，形成菌落后用無菌牙簽挑取甲上的單個菌落，分別接種到乙和丙兩個培養(yǎng)基的相同位置，一段時間后，菌落的生長狀況如上圖所示。甲培養(yǎng)基上能生長的大腸桿菌中含有　     基因，與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌　      。

 

Answer 1

【答案】

（1）(逆)反轉錄   檢測目的基因是否導入受體細胞  （2）不同  啟動子和終止子  (3)6種   CaCl₂（4）四環(huán)素抗性基因    成功導入了重組質粒（含有Tet^r四環(huán)素抗性基因，而Amp^r青霉素抗性基因被破壞）

【解析】

試題分析：

（1）過程②為逆轉錄，需要逆轉錄酶；質粒上的抗性基因作為基因工程的標記基因，作用是檢測目的基因是否導入受體細胞。

（2）用兩種限制酶分別對目的基因和質粒進行剪切，可以將目的基因和質粒各自剪切出不同的黏性末端�；�因表達載體一般由啟動子、目的基因、標記基因和終止子組成，所以除了上所描述的結構外，還必須含有啟動子和終止子。

（3）PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ3種酶分別用1、2、3表示，其中任意兩種酶酶切時，可得到1-2、2-1，2-3、3-2，1-3、3-1六種片段。⑤過程為轉化，需要CaCl₂處理大腸桿菌，使之處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA的感受態(tài)。

（4）目的基因插入質粒后，破壞了氨芐青霉素抗性基因，但沒有破環(huán)四環(huán)素抗性基因，因此含有重組質粒的大腸桿菌能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長，但不能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長。甲、丙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，因此能在甲和丙中生長的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因，包括導入普通質粒和重組質粒的大腸桿菌；乙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素和青霉素，因此能在乙中生長的是導入普通質粒的大腸桿菌。與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導入了重組質粒。

考點：本題考查基因工程的相關知識點，意在考查考生的識圖能力和能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論。