Question

如圖（一）為某基因工程中利用的質粒筒圖，小箭頭所指分別為限制性內切酶EcoRI、BamHI的酶切位點，amp^R為青霉素（抗生素）抗性基因，tct^R為四環素（抗生素）抗性基因，P為啟動因子，T為終止子，ori為復制原點．已知目的基因的兩端分別有包括EcoRI、BamHI在內的多種酶的酶切位點．如圖（二）為幾種酶作用于基因的位置．請回答下列問題：
（1）在基因工程中常用的工具有三種：一是用作切取目的基因的

 

酶；二是將目的基因與運載體拼接的

 

酶；三是作為運載體的質粒．
（2）將含有目的基因的DNA與經特定的酶切后的動載體（質粒）進行拼接形成重組DNA，理論上講，重組DNA可能有“

 

”、“

 

”、“

 

”三種，其中有效的（所需要的）重組DNA是

 

，因此需要對這些拼接產物進行分離提純．
（3）利用圖（一）所示的質粒拼接形成的3種拼接產物（重組DNA）與無任何抗藥性的原核宿主細胞接種到含四環素的培養基中，能生長的原核宿主細胞所含有的拼接產物（重組DNA）是

 

．
（4）有效的重組DNA成功導入受體細胞進行表達時，首先需要進行轉錄，RNA聚合酶識別和結合的位點是圖（一）中的

 

．在動物基因工程中，將重組DNA導入受體細胞的常用方法是

 

．
（5）在基因工程中，作用于圖（二）所示a位置的酶是

 

；作用于b位置的酶是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：據圖（一）分析，質粒中含有限制性內切酶EcoRI、BamHI的酶切位點，便于插入目的基因；amp^R為青霉素（抗生素）抗性基因和tct^R為四環素（抗生素）抗性基因屬于標記基因，便于重組質粒的鑒定和篩選；P為啟動子是RNA聚合酶的識別和結合位點，啟動轉錄過程；T為終止子，是終止轉錄的特點核苷酸序列．
根據圖（二）分析，a為磷酸二酯鍵，b表示氫鍵．

解答： 解：（1）在基因工程中常用的工具有三種：一是用作切取目的基因限制酶；二是將目的基因與運載體拼接的DNA連接酶；三是作為運載體的質粒．
（2）用同一種限制酶將有目的基因的DNA與運載體（質粒）切割，形成相同的黏性末端，經DNA連接酶進行拼接形成重組DNA，可能有“目的-目的基因”、“目的基因-運載體”、“運載體-運載體”三種，其中有效的（所需要的）重組DNA是目的基因-運載體．
（3）圖（一）所示的質粒中含有tct^R為四環素（抗生素）抗性基因，拼接形成的3種拼接產物（重組DNA）與無任何抗藥性的原核宿主細胞接種到含四環素的培養基中，能生長的原核宿主細胞所含有的拼接產物必需含有四環素抗性基因，即運載體-運載體、目的基因-運載體．
（4）據圖分析，P為啟動子，是RNA聚合酶識別和結合的位點；將重組DNA導入動物受體細胞的常用方法是顯微注射法．
（5）在基因工程中，限制酶（限制性內切酶）能識別特定的核苷酸序列，并在特定的位點切割磷酸二酯鍵，即作用于圖（二）的a位置；DNA解旋酶作用于氫鍵，即b位置．
故答案為：
（1）限制酶（限制性內切酶）    DNA連接酶
（2）目的基因-目的基因   目的基因-運載體   運載體-運載體   目的基因-動載體
（3）運載體-運載體   目的基因-運載體
（4）P（啟動子）   顯微注射法
（5）限制酶（限制性內切酶）   DNA解旋酶

點評：本題考查基因工程的相關知識，意在考查學生的識圖和解決問題的能力，屬于中檔題．