Question

【题目】下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamH Ⅰ、Hind Ⅲ、Sma Ⅰ直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答下面的问题。

（1）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用___________________（填限制酶的名称）限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因；连接产物要用到DNA连接酶，按其来源不同，可分为两类，即_____________和_____________。

（2）理论上讲，构建基因表达载体时的连接产物可能有_____________、_____________、_____________三种重组DNA。

（3）筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含__________________________的培养基上进行。

（4）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_____________。

A．启动子 B． tetR C．复制原点 D．ampR

（5）不同生物的基因可以拼接的结构基础是__________________________。

（6）大肠杆菌是首先成功表达外源基因的宿主菌，但不能表达结构复杂的蛋白质，哺乳类细胞、昆虫细胞表达系统虽然能表达结构复杂的哺乳类细胞蛋白，但操作复杂，表达水平低，不宜推广使用。基因工程中常选用酵母菌作为受体细胞，请从细胞结构方面分析用酵母菌作受体细胞能克服上述不足的理由是__________________________。

Answer 1

【答案】HindⅢ和BamHⅠ E·coli DNA连接酶 T4DNA连接酶 目的基因—目的基因 载体—载体 目的基因—载体 氨苄青霉素 A DNA的化学组成和结构基本相同 单细胞真核生物，含有加工、修饰蛋白质的内质网和高尔基体

【解析】

题图图中质粒包括四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因、启动子、复制原点，以及两个限制酶切点，并且两个限制酶切点的位置均在四环素抗性基因上；目的基因上有三个限制酶切点，与质粒对照，共有的是BamH I、Hind III。图中①表示目的基因导入受体细胞，②表示通过胚胎移植的方式将早期胚胎移植到代孕母牛体内。

（1）结合图中信息可知，载体上有HindⅢ和BamHⅠ酶切位点，目的基因上也有它们的酶切位点，因此，构建目的基因表达载体应用此2种酶切割。构建目的基因表达载体除了用到限制酶外，还需要用到DNA连接酶，常用的DNA连接酶有两类，根据来源分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶，而前者只能把黏性末端连接起来，后者既可以将黏性末端相连也可将平末端相连。
（2）理论上讲，构建基因表达载体时的连接产物可能有目的基因—目的基因、载体—载体以及目的基因—载体三种重组DNA，只有第三种是符合我们要求的重组DNA分子。
（3）因为重组载体中含有抗氨苄青霉素的基因，抗四环素的基因在构建基因表达载体时被破坏，因此筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行，其次再在含四环素的培养基上继续筛选，把成功导入重组质粒的大肠杆菌最终筛选出来。
（4）能让目的基因开始表达的是启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，能控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度，A正确。
故选A。
（5）基因工程的理论基础是不同生物的DNA的化学组成和结构基本相同，因此能够成功拼接。
（6）酵母菌是单细胞真核生物，含有加工、修饰蛋白质的内质网和高尔基体，而且结构简单，繁殖快，遗传物质相对较少，因此，基因工程中常选用酵母菌作为受体细胞。