Question

【题目】科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是一G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，请据图回答：

（1）过程①所需要的酶是___________。—般采用PCR技术扩增目的基因，前提要有一段已知目的基因的核苷酸序列，原因是___________。

（2）在构建基因表达载体的过程中，用______________切割质粒，获取目的基因时只能用一种限制酶，应用___________切割目的基因所在的外源DNA。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端在DNA连接酶的催化作用中通过___________原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是______________________。

（3）在过程③中一般将受体大肠杆菌用CaCl2溶液（Ca2+）进行处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为______________________。

Answer 1

【答案】 逆转录酶 根据这一序列合成引物 限制酶Ⅰ 限制酶Ⅱ 碱基互补配对 人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同 感受态细胞

【解析】【试题分析】

本题结合图解考查基因工程的工具和基本操作程序的相关知识，考生可根据从题干和题图中获取的有效信息，结合题意梳理相关知识，例如由图可知①是逆转录，形成重组质粒需要限制酶和DNA连接酶，微生物中导入目的基因采用感受态细胞法等。最后对各小题进行分析综合。

（1）据图可知，题图中是通过逆转录法来获取目的基因的，所以过程①所需要的酶应是逆转录酶；利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。

（2）结合图示可知，在构建基因表达载体过程中，质粒上的四环素抗性基因被破坏，说明是用识别序列和切点是—G↓GATCC—的限制酶Ⅰ来切割质粒的；根据限制酶Ⅰ的识别序列和切点为“—G↓GATCC—”、限制酶Ⅱ的识别序列和切点为“—↓GATC—”，可知限制酶Ⅱ也能识别并切割限制酶Ⅰ的识别序列，所以应切割目的基因所在的外源DNA。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端在DNA连接酶的催化作用中通过碱基互补配对原则进行连接。人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同，所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组。

（3）图中过程③表示将目的基因导入大肠杆菌，该过程中一般将受体大肠杆菌用CaCl2溶液（Ca2+）进行处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。