Question

图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：

（1）人工获得目的基因的途径一般有哪两条？

（2）如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒（重组DNA分子）？

（3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高；导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导入的是重组质粒。此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂布在一个有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A或重组质粒的，反之则没有。使用这种方法鉴别的原因是___________。

（4）若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，会发生的现象是___________，原因是___________________。

（5）导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是___________________。

Answer 1

（1）人工合成目的基因的两条途径是：①以目的基因转录成的mRNA为模板，反转录单链DNA，按互补原则合成双链DNA；②据蛋白质中氨基酸序列推测出mRNA中碱基序列，再根据碱基互补配对原则推测出DNA碱基序列，通过化学方法合成目的基因。     （2）将目的基因和质粒结合形成重组质粒的过程是：①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性末端的切口；②用同种限制酶切割目的基因，产生相同的黏性末端；③将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。（3）普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因  （4）有的能生长，有的不能生长  导入普通质粒A的细菌能生长，因为普通质粒A上有抗四环素基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因插在抗四环素基因中，抗四环素基因的结构被破坏  （5）受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素

解析:

基因操作的基本步骤包括提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达“四步曲”。人工合成目的基因包括：①以分离出的已知目的基因为范本，按碱基互补配对原则转录成mRNA，再以该mRNA为范本在逆转录酶的作用下形成单链DNA，然后以这条单链DNA为范本按照碱基互补配对原则（半保留复制原理）形成双链DNA；②测定出蛋白质中氨基酸序列mRNA中碱基序列DNA范本链碱基序列DNA合成中碱基对序列目的基因。这其中涉及许多高二遗传知识，是其引申和运用。