Question

20．補充正常凝血因子F8可以治療甲型血友病，因此可以利用轉基因技術人工生產F8．某種大腸桿菌的質粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列（圖2），大腸桿菌的DNA分子中則含有β-半乳糖酶ω片段序列（圖1），由于天然大腸桿菌同時具備這兩種片段序列，可以使培養基中含有X-gal底物轉變成藍色產物，當缺少任意一個α或ω片段序列，X-gal底物不能轉變成藍色產物．HindⅢ、EcoRI、BamHI分別為三種限制性內切酶，圖3中箭頭所指為三種限制酶的切點．

（1）要能篩選出轉基因菌種，應選用的限制性內切酶是EcoRI，選擇的依據是切斷α片段序列，為重組DNA分子的篩選提供標記，但又不破壞目的基因和抗性基因．
（2）限制酶作用于DNA的部位是C
A．氫鍵           B．糖苷鍵          C．磷酸二酯鍵          D．肽鍵
（3）控制F₈的基因也可以通過人體細胞相應的mRNA來合成，該合成的過程稱為逆（反）轉錄．
（4）將經轉基因技術處理過的質粒導入經CaCl₂處理的過的處于感受態的大腸桿菌后，再將大腸桿菌接種到含有X-gal底物的培養基培養一段時間后，培養基中出現較多的藍色菌落，這是因為同一種限制酶作用的目的基因、質粒具有相同的粘性末端，因此會出現質粒的自我環化的空載現象，空載質粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培養基中的X-gal底物產生藍色產物．非藍色菌落是（是/否）一定成功轉入目的基因．

Answer 1

分析 分析題圖：當大腸桿菌缺少任意一個α或ω片段序列，X-gal底物不能轉變成藍色產物，所以要破壞質粒中的α片段序列（含兩個酶切位點：HindⅢ、EcoRI），利用X-gal底物來檢測目的基因是否轉入大腸桿菌．質粒和外源DNA分子都含有HindⅢ、EcoRI、BamHI三種限制性內切酶的切割位點，但HindⅢ位于目的基因上，所以不能用該酶切割獲取目的基因．所以應選用的限制性內切酶 EcoRI切割外源DNA和質粒．

解答 解：（1）當大腸桿菌缺少任意一個α或ω片段序列，X-gal底物不能轉變成藍色產物，所以要破壞質粒中的α片段序列（含兩個酶切位點：HindⅢ、EcoRI），利用X-gal底物來檢測目的基因是否轉入大腸桿菌．而α片段序列上含有HindⅢ、EcoRI兩種限制性內切酶的切割位點，但HindⅢ位于目的基因上，所以不能用該酶切割，因此應選用限制性內切酶EcoRI切割外源DNA和質粒．
（2）限制酶作用于DNA分子的磷酸二酯鍵，使DNA分子斷裂．
（3）通過mRNA來合成基因的過程稱為逆轉錄．
（4）將目的基因導入微生物細胞常用感受態細胞法，即用CaCl₂處理大腸桿菌，使之處于易于吸收周圍環境中DNA分子的感受態．由于用同一種限制酶作用的目的基因、質粒具有相同的黏性末端，因此會出現質粒的自我環化的空載現象，空載質粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培養基中的X-gal底物產生藍色產物．非藍色菌落就是成功導入重組質粒．
故答案為：
（1）EcoRI     α片段     標記     目的基因    抗性
（2）C     
（3）逆（反）轉錄      
（4）CaCl₂       感受        粘性末端     完整的α、ω片段序列      是

點評 本題以正常凝血因子F8為素材，考查基因工程的相關知識，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；識記能力和能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，解決生物學問題的能力．