Question

【題目】【生物——選修3:現(xiàn)代生物科技專題】降鈣素是一種多肽類激素，某科學(xué)機(jī)構(gòu)為了研究一種新型降鈣素，從預(yù)期新型降鈣素的功能出發(fā),推測(cè)相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條DNA單鏈，兩條鏈形成部分雙鏈DNA片段,再利用Klenow酶補(bǔ)平，獲得雙鏈DNA,過(guò)程如下圖。在此過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，合成較長(zhǎng)的核苷酸單鏈易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象。分析回答下列問(wèn)題：

（1）上述制備新型降鈣素,運(yùn)用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是_________。Klenow酶是一種______酶。兩條DNA單鏈能合成部分雙鏈DNA的原因是_________________。

（2）獲得的雙鏈DNA經(jīng)限制酶切后插入到大腸桿菌質(zhì)粒中，篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌并進(jìn)行DNA測(cè)序驗(yàn)證。

①要進(jìn)行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇，需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有_____________。

②導(dǎo)入大腸桿菌時(shí),要用________________處理。

③經(jīng)DNA測(cè)序表明，最初獲得的多個(gè)重組質(zhì)粒，均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列，最可能的原因是_______。

Answer 1

【答案】 蛋白質(zhì)工程 DNA聚合酶 兩條DNA單鏈中存在互補(bǔ)配對(duì)的堿基 標(biāo)記基因 Ca2+ 合成的DNA單鏈較長(zhǎng)，堿基發(fā)生了缺失

【解析】【試題分析】

本題以“降鈣素”為素材，考查基因工程和蛋白質(zhì)工程等知識(shí)，意在考查考生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握、獲取圖文信息能力和分析推理的能力。蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。結(jié)合題意可知，本題制備新型降鈣素，就是運(yùn)用了蛋白質(zhì)工程。解答本題的關(guān)鍵是注意從題目中獲取有用的信息再結(jié)合題意進(jìn)行答題。

（1）根據(jù)題意，從預(yù)期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測(cè)相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，從而對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，所以上述制備新型降鈣素，運(yùn)用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是蛋白質(zhì)工程；由圖可知，Klenow酶能夠?qū)�單�?/span>DNA延伸，所以是一種DNA聚合酶；兩條DNA單鏈能合成部分雙鏈DNA的原因是兩條DNA單鏈中存在互補(bǔ)配對(duì)的堿基。

（2）①要進(jìn)行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇，需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有標(biāo)記基因。

②將目的基因?qū)�入大腸桿菌時(shí)，首先要用Ca2+處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，也就是使細(xì)胞成為感受態(tài)細(xì)胞。然后將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。

③根據(jù)題意可知，利用Klenow酶補(bǔ)平，獲得雙鏈DNA,過(guò)程中，合成較長(zhǎng)的核苷酸單鏈易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象，因此，最初獲得的多個(gè)重組質(zhì)粒，均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列，最可能的原因是合成的DNA單鏈較長(zhǎng)，堿基發(fā)生了缺失。