Question

1．利用轉基因奶牛乳腺生物發(fā)生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(fā)明了下圖所示的一種克隆啟動子的方法．請分析回答：

（1）培育轉基因奶牛時，需要在生長激素編碼序列前插入乳腺蛋白基因的啟動子，過程④需要使用的工具酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶．
（2）研究發(fā)現(xiàn)將真核生物的蛋白質基因導入了大腸桿菌菌株中，能轉錄形成正常mRNA，但其所控制合成的蛋白質卻并不具有生物活性，最可能的原因是大腸桿菌細胞內缺乏內質網與高爾基體，不能對多肽鏈進行折疊、組裝與修飾．
（3）過程⑤中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(shù)目應是3的整數(shù)倍，目的是保證外源基因編碼序列編碼正確的氨基酸序列．
（4）由基因表達產物無法推知啟動子堿基序列，其原因是基因中啟動子的堿基序列不能被轉錄．
（5）胚胎干細胞可以從早期胚胎或原始性腺分離出來．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：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．圖中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 解析：（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；過程④表示采用PCR技術進行體外擴增，該過程在較高的溫度條件下進行，因此需要使用耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）．
（2）大腸桿菌細胞內缺乏內質網與高爾基體（或大腸桿菌缺乏生物膜系統(tǒng)），不能對多肽鏈進行折疊、組裝與修飾． 
（3）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(shù)目應是3的整數(shù)倍，目的是保證外源基因編碼序列編碼正確的氨基酸序列．
（4）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．
（5）胚胎干細胞可以從早期胚胎或原始性腺分離出來．
故答案為：
（1）乳腺蛋白基因     熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）
（2）大腸桿菌細胞內缺乏內質網與高爾基體（或大腸桿菌缺乏生物膜系統(tǒng)），不能對多肽鏈進行折疊、組裝與修飾
（3）保證外源基因編碼序列編碼正確的氨基酸序列
（4）基因中啟動子的堿基序列不能被轉錄
（5）早期胚胎   原始性腺

點評 本題結合克隆啟動子的流程圖，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，能正確分析圖解，并從中獲取有效信息準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．