Question

【题目】哺乳动物产生的凝乳酶是一种重要的商用酶。图1是利用生物工程技术快速生产凝乳酶的过程；图2 是图1中过程⑤合成的含有目的基因的DNA[片断，HindⅢ、 EcoRI、BamHI分别为三种限制性内切酶，下图2中箭头所指为三种限制酶的切点；图3表示某种大肠杆菌的质粒中含有β半乳糖苷酶α片段序列，大肠杆菌的DNA分子中则含有β半乳糖酶ω片段序列，由于天然大肠杆菌同时具备这两种片段序列，可以使培养基中含有Xgal底物转变成蓝色产物，当缺少任意一个α或ω片段序列，Xgal底物不能转变成蓝色产物。图4是大肠杆菌中的质粒放大图。

（1）图1中所示通过①②③过程获取目的基因的方法为______________________。

（2）能否在该哺乳动物的唾液腺细胞中获得相关的mRNA，为什么？______________。

（3）将经转基因技术处理过的质粒导入大肠杆菌后，再将大肠杆菌接种到含有Xgal底物的培养基培养一段时间后，培养基中出现较多的蓝色菌落，这是因为__________________。

（4）应选用的限制性内切酶是____________，选择的依据是____________。

（5）图中的引物是RNA分子片段，由过程②设计该引物的原理依据是________。

（6）过程⑩的基本环节如下图：

酶蛋白沉淀的方法有_____________，提纯酶的方法常用_____________。

Answer 1

【答案】人工方法化学合成 不能，基因的选择性表达，唾液腺细胞凝乳酶基因不能表达 同一种限制酶作用的目的基因、质粒具有相同的粘性末端，因此会出现质粒的自我环化的空载现象，空载质粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培养基中的Xgal底物产生蓝色产物 EcoRI 切断α片段序列，为重组DNA分子的筛选提供标记 密码子与氨基酸的对应关系 改变pH或加入硫酸铵 层析法

【解析】

分析图1：图1是利用生物工程技术快速生产凝乳酶的过程，其中①②③、④⑤、11表示3种获取目的基因的方法；⑥表示目的基因的扩增，往往采用PCR技术；⑦表示基因表达载体的构建过程；⑧表示将目的基因导入受体菌；⑨表示利用工程菌生产相应的酶。

分析图2：图2是图1中过程⑤合成的含有目的基因的DNA片断，HindⅢ、EcoRⅠ、BamHⅠ分别为三种限制性内切酶，图2中箭头所指为三种限制酶的切点；

分析图3：图3表示某种大肠杆菌的质粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列，大肠杆菌的DNA分子中则含有β-半乳糖酶ω片段序列，由于天然大肠杆菌同时具备这两种片段序列，可以使培养基中含有X-gal底物转变成蓝色产物，当缺少任意一个α或ω片段序列，X-gal底物不能转变成蓝色产物。

分析图4：图4是大肠杆菌中的质粒放大图。

（1）图1中①②③过程表示采用人工方法化学合成目的基因，即根据蛋白质的氨基酸序列，推测出信使RNA序列，再推测出结构基因的核苷酸序列，然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成。

（2）由于基因的选择性表达，凝乳酶基因不能在唾液腺细胞中表达，因此不能在该哺乳动物的唾液腺细胞中获得相关的mRNA。

（3）大肠杆菌的质粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列，大肠杆菌的DNA分子中则含有β-半乳糖酶ω片段序列，由于天然大肠杆菌同时具备这两种片段序列，可以使培养基中含有X-gal底物转变成蓝色产物。将经转基因技术处理过的质粒导入大肠杆菌后，再将大肠杆菌接种到含有X-gal底物的培养基培养一段时间后，培养基中出现较多的蓝色菌落，这是因为同一种限制酶作用的目的基因、质粒具有相同的粘性末端，因此会出现质粒的自我环化的空载现象，空载质粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培养基中的X-gal底物产生蓝色产物。

（4）质粒上含有三种限制酶的切割位点，若用限制酶HindⅢ切割会破坏目的基因，若用限制酶BamHⅠ切割会破坏标记基因，因此应选用限制性内切酶EcoRI，这样既可切断α片段序列，又不会破坏标记基因，即可为重组DNA分子的筛选提供标记。

（5）过程②中测定氨基酸序列的原理依据是密码子与氨基酸的对应关系。

（6）过程⑩中，酶蛋白沉淀的方法有改变pH或加入硫酸铵，提纯酶常用层析法。