Question

17．如圖是我國利用基因工程方法生產(chǎn)人生長激素的示意圖，圖中的質(zhì)粒是基因工程中常選用的載體--PBR322質(zhì)粒，Ampt表示青霉素抗性基因，Tett表示四環(huán)素抗性基因，限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ且給形成的末端均不相同，據(jù)圖回答下列問題：
（1）③過程中使用的酶是PstⅠ、EcoRⅠ，原因是目的基因需要PstⅠ切割，而PstⅠ破壞了青霉素抗性基因，同時HindⅢ酶能破壞另一個抗性基因，所以不能用HindⅢ酶切割目的基因．④過程中使用的酶是DNA連接酶．
（2）⑤過程常用Ca²⁺溶液處理大腸桿菌，作為受體的大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，應(yīng)不含抗四環(huán)素基因，以利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌．
（3）按照圖示的操作，將三角瓶中的大腸桿菌先接種到甲培養(yǎng)基上，然后分別接種到乙和丙兩個培養(yǎng)基相同位置，一段時間后，菌落的生長狀況如圖所示，甲培養(yǎng)基上是篩選含四環(huán)素抗性基因的受體細(xì)胞的大腸桿菌．
（4）能否利用人的皮膚細(xì)胞來完成①過程？不能，為什么？因?yàn)槿说钠つw細(xì)胞不表達(dá)人生長素基因，沒有人生長素基因的mRNA．

Answer 1

分析 根據(jù)圖示可知，含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在四環(huán)素培養(yǎng)基中生存，但不能在青霉素培養(yǎng)基中生存，可知切割質(zhì)粒時應(yīng)選用的酶是限制酶PstI，破壞了青霉素抗性基因．甲、丙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，因此能在甲和丙中生長的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因，包括導(dǎo)入普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌；乙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素和青霉素，因此能在乙中生長的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒的大腸桿菌．與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒．

解答 解：（1）由分析可知，破壞的是青霉素抗性基因，所以用限制酶PstI，而且要保證目的基因和質(zhì)粒定向連接，所以不能形成相同的黏性末端，故另一種酶選EcoRI酶，將目的基因與運(yùn)載體連接需要DNA連接酶．
（2）將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞，常用CaCl₂ 處理，使之成為感受態(tài)細(xì)胞．由于質(zhì)粒中含有青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，而青霉素抗性基因已經(jīng)被破壞，所以受體細(xì)胞大腸桿菌中不應(yīng)含有四環(huán)素抗性基因，以便于用篩選．
（3）甲培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，所以培養(yǎng)的是獲得含有四環(huán)素抗性基因的大腸桿菌．
（4）人的皮膚細(xì)胞內(nèi)存在生長激素基因，但由于基因的選擇性表達(dá)，人的皮膚細(xì)胞內(nèi)不能合成生長激素mRNA，所以不能用人的皮膚細(xì)胞完成①過程．
故答案為：
（1）PstⅠ、EcoRⅠ、
目的基因需要PstⅠ切割，而PstⅠ破壞了抗安卡青霉素基因，同時HindⅢ酶能破壞另一個抗性基因，所以不能用HindⅢ酶切割目的基因．
DNA連接酶
（2）Ca²⁺     抗四環(huán)素基因
（3）含四環(huán)素抗性基因的受體細(xì)胞
（4）不能，因?yàn)槿说钠つw細(xì)胞不表達(dá)人生長素基因，沒有人生長素基因的mRNA

點(diǎn)評 本題考查了基因工程和微生物培養(yǎng)的相關(guān)知識，考生要能夠通過菌落培養(yǎng)的情況確定重組質(zhì)粒中破壞的抗性基因，進(jìn)而確定使用的限制酶，要求考生具有一定的析圖能力和理解判斷能力，難度適中．