Question

【题目】基因工程

图中甲是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线，表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点。

表一

限制酶	BamllⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaⅠ
识别序列及切割位点

（1）若对图乙中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性如何变化，为什么？_______________。

（2）图中将人乳铁蛋白基因插入质粒，可以只用EcoR I同时酶切质粒和人乳铁蛋白基因，也可以使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时酶切质粒和人乳铁蛋白基因，后一个方法的优点在于可以防止_____。

（3）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_____酶。重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_____。

（4）图甲过程①可采用的操作方法是_____。

（5）从分子水平简述雌性转基因牛分泌人乳铁蛋白的过程是_____。

（6）该雌性转基因牛经与普通雄性个体交配所产的雌性后代是否也能分泌含人乳铁蛋白的乳汁？_____。为什么？_____。

为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性DNA分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片断大小。下表是相关实验。

表二

已知一线性DNA序列共有5000bp（bp为碱基对）	第一步水解	产物（单位bp）	第二步水解	产物（单位bp）
	A酶切割	2100	将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割	1900 200
		1400		800 600
		1000		1000
		500		500
	B酶切割	2500	将第一步水解产物分离后，分别用A酶切割	1900 600
		1300		800 500
		1200		1000 200
	经A酶和B酶同时切割	1900 1000 800 600 500 200

（7）设计主要体现了_____原则。

（8）由实验可知，在这段已知序列上，A酶与B酶的识别序列分别为_____个和___个。

（9）据表中数据，请在丙图中标出相应限制酶的酶切位点并注明相关片断的大小 ______ 。

Answer 1

【答案】SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间可以形成二个氢键，所以SmaⅠ酶切位点越多，热稳定性就越高 产生质粒和目的基因自身连接产物 DNA连接酶 筛选含有目的基因的受体细胞 显微注射 DNA（人乳铁蛋白基因）转录成mRNA，mRNA翻译成蛋白质（人乳铁蛋白） 不一定 因为该雌性转基因牛产生的卵细胞中可能含人乳铁蛋白基因，也可能不含 对照（单一变量） 3 2

【解析】

（1）SmaⅠ识别的核苷酸序列为：，而G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间可以形成二个氢键，所以SmaⅠ酶切位点越多，G、C含量越多，氢键越多，热稳定性就越高。

（2）只使用EcoRI，则质粒和目的基因两端的粘性末端相同，用DNA连接酶连接时，会导致质粒和目的基因自身环化；而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切时，质粒和目的基因两端的粘性末端不同，用DNA连接酶连接时，不会产生自身环化。

（3）将目的基因和运载体连接起来需要DNA连接酶的催化。重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了筛选含有重组DNA的受体细胞。
（4）图甲中①表示将目的基因导入受精卵，而将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。
（5）雌性转基因牛分泌人乳铁蛋白的过程是DNA（人乳铁蛋白基因）转录成mRNA，mRNA翻译成蛋白质（人乳铁蛋白）。
（6）该雌性转基因牛相当于杂合子，因此该雌性转基因牛产生的卵细胞中可能含人乳铁蛋白基因，也可能不含，其与普通雄性个体交配所产的雌性后代不一定能分泌含人乳铁蛋白的乳汁。
（7）设计实验的基本原则要有对照实验．
（8）A酶切割后形成4段，所以有3个识别位点，B酶切割后形成3段，所以有2个切割位点。

（9）由表中酶切割后的片段长度可知，DNA上A酶有3个识别位点，B酶有2个切割位点，先用A酶切割得到的2100和1400片段，在用B酶继续切割后分别得到了900和200、800和600的片段，说明在两个A酶切割位点之间含有B酶切割位点，所以连接如图所示：

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