Question

16．科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)，但在進(jìn)行基因工程的操作過程中，需要同特點(diǎn)的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選，已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是-G↓GATC-，請據(jù)圖回答：

（1）過程①表示的是采取反轉(zhuǎn)錄法（人工合成法）的方法來獲取目的基因．
（2）根據(jù)圖示分析，在構(gòu)建基因表達(dá)載體過程中，應(yīng)用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，用限制酶Ⅱ切割目的基因．用限制酶切割目的基因和運(yùn)載體后形成的黏性末端通過堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行連接．
（3）人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，原因是人的基因與大腸桿菌DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同．
（4）人體的生長激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)是因?yàn)楣灿靡惶祝ㄟz傳）密碼子．寫出目的基因在細(xì)菌中表達(dá)的過程．
（5）將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的，不能（填能或不能）說明一定導(dǎo)入了重組質(zhì)粒，因?yàn)槿绻麑?dǎo)入普通質(zhì)粒也能在含有安芐青霉素的培養(yǎng)基上生長．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）過程①是以mRNA為模板形成基因的過程，屬于反轉(zhuǎn)錄，此過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與．
（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時，需用限制酶對目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割以形成相同的黏性末端．質(zhì)粒如果用限制酶Ⅱ來切割的話，將會在質(zhì)粒在出現(xiàn)兩個切口且抗生素抗性基因全被破壞，故質(zhì)粒只能用限制酶Ⅰ切割（破壞四環(huán)素抗性而保留氨芐青霉素抗性，即將來形成的重組質(zhì)粒能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生存，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生存）；目的基因兩端都出現(xiàn)黏性末端時才能和質(zhì)粒發(fā)生重組，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割時，才會在兩端都出現(xiàn)黏性末端．黏性末端其實(shí)是被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，這個切口上帶有幾個伸出的核苷酸，它們之間正好通過堿基互補(bǔ)配對進(jìn)行連接．
（3）來源不同的DNA之所以能發(fā)生重新組合，主要原因是兩者的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相同，都是雙螺旋結(jié)構(gòu)，基本組成單位都是脫氧核苷酸等．
（4）所有的生物都共用一套密碼子，所以人體的生長激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)，過程是生長激素基因→mRNA→生長激素．
（5）因本題上有2個標(biāo)記基因，但抗四環(huán)素基因被插入的目的基因破壞掉，因此剩下的是抗氨芐青霉素抗性基因，如果在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長，說明已經(jīng)導(dǎo)入了重組質(zhì)粒或普通質(zhì)粒A，因?yàn)槠胀ㄙ|(zhì)粒和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素的基因．
故答案為：
（1）反轉(zhuǎn)錄法（人工合成法）
（2）ⅠⅡ堿基互補(bǔ)配對
（3）人的基因與大腸桿菌DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同
（4）共用一套（遺傳）密碼子     
（5）不能     如果導(dǎo)入普通質(zhì)粒也能在含有安芐青霉素的培養(yǎng)基上生長

點(diǎn)評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．