Question

【題目】 pBR322是一個由普通質粒經過人工添加許多限制酶識別序列而構建的重要質粒，有萬能質粒之稱，圖甲是pBR322結構示意圖（Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環素抗性基因）。圖乙表示幾種限制酶識別序列及其切割位點。回答下列問題：

（1）質粒是基因工程中常用的工具，其作用是____________________。人工構建pBR322過程中需要的酶是__________________________________________________。

（2）為擴增目的基因可采用PCR技術，該技術利用了_________原理，該技術的前提是需要根據________合成引物。

（3）由圖乙可知，經Sau3AⅠ酶切割得到的目的基因可以與被__________酶切割的pBR322連接成重組質粒，原因是____________________。將切割后的目的基因與pBR322質粒混合，加入相應酶反應后，用得到的混合物直接轉化處于感受態的大腸桿菌，感受態是指____________________的生理狀態。

（4）為了篩選出轉入了重組質粒的大腸桿菌，應在篩選平板培養基中添加__________，平板上長出的菌落，需要進一步鑒定才能篩選出含有目的基因的大腸桿菌的單菌落，原因是____________________。

Answer 1

【答案】 作為載體，將目的基因送入細胞 限制酶和DNA連接酶 DNA雙鏈復制 一段已知目的基因的核苷酸序列 BamHⅠ 兩種酶切割后產生的片段具有相同的黏性末端 細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子 氨芐青霉素 平板上長出的菌落有的含有質粒，有的含有重組質粒

【解析】試題分析：本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求學生識記基因工程的操作步驟及各步驟中需要注意的細節，能正確分析題圖，從圖中提取信息準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查。基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因—DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA—分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質—抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）質粒是載體中最重要的一種，存在于許多細菌以及酵母菌等生物中，是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環狀DNA分子，在基因工程中，質粒的作用是作為載體，將目的基因送入細胞。 人工構建pBR322過程中需要的酶是限制酶和DNA連接酶，其中限制酶的作用是切割目的基因和質粒，而連接酶則把切割后的目的基因與質粒連接在一起。

（2）PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術。該技術利用了DNA雙鏈復制的原理，該技術的前提是需要根據一段已知目的基因的核苷酸序列合成引物，還需要模板DNA、四種脫氧核苷酸、熱穩定DNA聚合酶（Taq酶）。

（3）據圖乙可知，Sau3AⅠ、BamHⅠ兩種酶切割后產生的片段具有相同的黏性末端，所以經Sau3AⅠ酶切割得到的目的基因可以與被BamHⅠ酶切割的pBR322連接成重組質粒。感受態是指細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態。

（4）為了篩選出轉入了重組質粒的大腸桿菌，根據質粒上的抗性基因可知應在篩選平板培養基中添加氨芐青霉素，而切割時限制酶BamHⅠ破壞了四環素抗性基因，故不能選擇在平板培養基中添加四環素來篩選轉人了重組質粒的大腸桿菌，平板上長出的菌落，需要進一步鑒定才能篩選出含有目的基因的大腸桿菌的單菌落，原因是平板上長出的菌落有的含有質粒，有的含有重組質粒。