Question

利用轉基因奶牛乳腺生物發應器生產人的生長激素，需要構建一種能高水平表達的表達載體，選擇合適的基因啟動子至關重要．由于無法由基因表達產物推知啟動子的堿基序列，運用PCR技術單獨克隆啟動子存在困難．科研人員經過長期研究，終于發明了下圖所示的一種克隆啟動子的方法．請回答：

（1）培育轉基因奶牛時，需要在生長激素編碼序列前插入

 

的啟動子．
（2）由基因表達產物無法推知啟動子堿基序列，其原因是

 

．
（3）過程①需選擇的限制酶是

 

，過程③需選擇的限制酶是

 

．過程④需要使用的工具酶是

 

．
（4）過程④中可以根據基因編碼序列兩端的部分堿基序列設計

 

進行擴增．擴增過程中，在第

 

輪循環產物中開始出現兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段．
（5）過程⑤中將克隆的啟動子與外源基因編碼序列連接時，原引物a所在的P片段的堿基對數目應是3的整數倍，目的是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用

專題：

分析：分析題圖：外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、MboⅠ、HindⅢ的識別序列和切割位點，且限制酶BamHⅠ和MboⅠ的識別序列相同，用限制酶HindⅢ、MboⅠ和HindⅢ切割都會破壞目的基因．①表示獲取目的基因的過程；②表示基因表達載體的構建過程；③表示將基因表達載體中的目的基因切開；④表示采用PCR技術體外擴增目的基因．

解答： 解：（1）培育轉基因奶牛時，根據基因的選擇性表達原理，需要在生長激素編碼序列前插入乳腺蛋白基因的啟動子，使生長激素編碼序列只在乳腺組織細胞中表達．
（2）因為基因中啟動子的堿基序列不能被轉錄，所以由基因表達產物無法推知啟動子堿基序列．
（3）含有目的基因的外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、MboⅠ、HindⅢ的識別序列和切割位點，但是用限制酶HindⅢ、MboⅠ和HindⅢ切割都會破壞目的基因，所以過程①應選擇限制酶BamHⅠ．而限制酶BamHⅠ和MboⅠ的識別序列相同，所以過程③中要將基因表達載體中的目的基因切開，應選擇位于目的基因上的另一個限制酶HindⅢ．過程④表示采用PCR技術體外擴增目的基因的過程，該過程在高溫條件下進行，因此需要使用耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）．
（4）過程④中可以根據基因編碼序列兩端的部分堿基序列設計引物進行擴增．擴增過程中，在第三輪循環產物中開始出現兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段．
（5）因為基因中相鄰的3個堿基決定一個密碼子，所以過程⑤中將克隆的啟動子與外源基因編碼序列連接時，原引物a所在的P片段的堿基對數目應是3的整數倍，目的是保證外源基因編碼序列編碼正確的氨基酸序列．
故答案為：
（1）乳腺蛋白基因
（2）基因中啟動子的堿基序列不能被轉錄
（3）BamHⅠHindⅢ耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）
（4）引物　三
（5）保證外源基因編碼序列編碼正確的氨基酸序列

點評：本題結合流程圖，考查基因工程的原理和應用，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；識記能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，解決生物學問題的能力．