Question

科學家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。但在進行基因工程的操作過程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—，請據圖回答：

(1)過程①所需要的酶是________。

(2)在構建基因表達載體的過程中，應用限制酶______切割質粒，用限制酶______切割目的基因。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端通過__________________原則進行連接。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組，原因是

________________________________________________________________________。

(3)在過程③中一般將受體大腸桿菌用________________進行處理，以增大____________的通透性，使含有目的基因的重組質粒容易進入受體細胞。

(4)將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養基上，得到如圖a所示的結果(圓點表示菌落)，該結果說明能夠生長的大腸桿菌中已導入了____________________，反之則沒有導入；再將滅菌絨布按到培養基a上，使絨布表面沾上菌落，然后將絨布按到含四環素的培養基上培養，得到如圖b所示的結果(圓圈表示與圖a中培養基上對照無菌落的位置)。與圖b圓圈相對應的圖a中的菌落表現型是__________________________，這些大腸桿菌中導入了________________。

(5)人體的生長激素基因能在大腸桿菌體內成功表達是因為______________________。目的基因導入大腸桿菌中后表達的過程是______________________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)逆轉錄酶

(2)Ⅰ? Ⅱ? 堿基互補配對? 人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結構相同

(3)CaCl2溶液? 細胞壁

(4)普通質粒或重組質粒? 抗氨芐青霉素而不抗四環素? 重組質粒

(5)二者共用一套密碼子? 生長激素基因→mRNA→生長激素

【解析】(1)目的基因的獲取途徑有三條，很明顯，題圖中是通過逆轉錄法來獲取目的基因的，過程①所需要的酶應是逆轉錄酶。

(2)根據限制酶Ⅰ的識別序列和切點為“—G↓GATCC—”、限制酶Ⅱ的識別序列和切點為“—↓GATC—”，結合圖示質粒及目的基因上的相關堿基序列推知，在構建基因表達載體的過程中，應用限制酶Ⅰ切割質粒，用限制酶Ⅱ切割目的基因。人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子可以進行重組，說明人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結構相同，即基因是生物遺傳物質結構和功能的基本單位。

(3)將目的基因導入細菌細胞中的方法是Ca2＋處理法，使其細胞壁通透性增強，便于將含有目的基因的重組質粒導入受體細胞。

(4)在含氨芐青霉素的培養基上能形成菌落，說明導入了普通質粒或重組質粒，再將其在含有四環素的培養基上培養，得到如圖b所示的結果，說明與圖b圓圈相對應圖a中的菌落是含有重組質粒的大腸桿菌。

(5)目的基因能成功地在大腸桿菌中得以表達，則說明人和大腸桿菌等生物共用一套(遺傳)密碼子。人的生長激素基因通過轉錄形成信使RNA，再通過翻譯，形成人的生長激素，其表達的過程即生長激素基因→mRNA→生長激素。