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一，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC—，请据图回答：

（1）过程①所需要的酶是____________。

（2）在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶_______切割质粒，用限制酶________切割目的基因。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过_________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__________进行处理，以增大___________的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。

（4）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，得到如图a所示的结果（圆点表示菌落），

该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了__________,反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置）。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是__________,这些大肠杆菌中导入了____。人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为__________。目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程是_____________。

Answer 1

【答案】 逆转录酶 Ⅰ 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 CaCl2溶液 细胞壁 普通质粒或重组质粒 抗氨苄青霉素而不抗四环素 重组质粒 二者共用一套密码子 生长激索基因→mRNA→生长激素

【解析】试题分析：分析题图，图示表示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，其中①表示通过人工合成法获取目的基因；②表示基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶和DNA连接酶；③表示将目的基因导入受体细胞。

（1）过程①是以mRNA为模板形成基因的过程，属于反转录，此过程需要逆转录酶的参与。

（2）由图可知，质粒上的两个标记基因中均有限制酶Ⅰ（-↓GATC-）的识别序列和切点，若用该酶切割会将两个标记基因均破坏，因此只能用限制酶Ⅱ切割质粒，但切割含有抗虫基因的外源DNA分子时可以只用限制酶Ⅰ，也可以同时用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过碱基互补配对原则进行连接，人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是人的基因与大肠杆菌DNA分子的螺旋结构相同。

（3）将目的基因导入微生物细胞常用感受态转化法，即用CaCl2溶液进行处理，以增大细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。

（4）质粒上有2个标记基因，但抗四环素基因被插入的基因破坏掉，因此剩下的是抗氨苄青霉素抗性基因，如果在含氨苄青霉素的培养基上能生长，说明已经导入了重组质粒或普通质粒A，因为普通质粒和重组质粒都含有抗氨苄青霉素的基因；与图2中b空圈相对应的图2的a中的菌落表现型是抗氨苄青霉素但不抗四环素，说明这些细菌中导入了重组质粒。所有的生物都共用一套密码子，所以人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达，过程是生长激素基因→mRNA→生长激素。