Question

5．科學(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與pBR322質(zhì)粒進(jìn)行重組，得到的重組質(zhì)粒導(dǎo)入牛的受精卵，使其發(fā)育為轉(zhuǎn)基因牛，再通過(guò)細(xì)胞工程培育為轉(zhuǎn)基因克隆牛．pBR322質(zhì)粒含有兩個(gè)抗生素抗性基因和5個(gè)限制酶切點(diǎn)（如圖2）．將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)．請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題．

（1）圖1中顯示的人的生長(zhǎng)激素基因是通過(guò)人工合成的，圖中①過(guò)程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶．該過(guò)程所依據(jù)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是A→T、U→A、G→C、C→G（用字母和箭頭表示）．
（2）圖1中的mRNA是從人體的垂體細(xì)胞中獲�。�
（3）重組質(zhì)粒形成與否需要鑒定和篩選，方法是將重組質(zhì)粒的DNA分子導(dǎo)入大腸桿菌，通過(guò)含抗生素的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，觀察大腸桿菌的生長(zhǎng)、繁殖情況進(jìn)行判斷，如圖3所示：

①如果受體菌在培養(yǎng)基A上能生長(zhǎng)、繁殖形成菌落，而不能在培養(yǎng)基B上生長(zhǎng)、繁殖，則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的切點(diǎn)3或切點(diǎn)4或切點(diǎn)5，即目的基因插入了抗四環(huán)素基因中．
②如果受體菌在培養(yǎng)基A上不能生長(zhǎng)、繁殖形成菌落，而在培養(yǎng)基B上能生長(zhǎng)、繁殖，則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的切點(diǎn)1，即目的基因插入了抗氨芐青霉素基因中．
③如果受體菌在培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B上都能生長(zhǎng)、繁殖形成菌落，則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的切點(diǎn)2．

Answer 1

分析 由圖可知，①是逆轉(zhuǎn)錄，②是獲取目的基因，切點(diǎn)1可破壞抗氨芐青霉素基因，切點(diǎn)3、4、5可破壞抗四環(huán)素基因，切點(diǎn)2對(duì)這兩個(gè)基因無(wú)影響．

解答 解：（1）由圖可知，①過(guò)程是由RNA合成DNA過(guò)程，為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶．RNA中的堿基是A、U、C、G，DNA中的堿基是A、T、C、G，所以配對(duì)方式是A→T、U→A、G→C、C→G．
（2）根據(jù)題意，生長(zhǎng)激素基因是目的基因，該基因表達(dá)產(chǎn)物由垂體細(xì)胞分泌，所以需要從垂體細(xì)胞中提取mRNA．
（3）①根據(jù)題意，受體菌能在含青霉素的培養(yǎng)基上生存，不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存，所以限制酶切點(diǎn)位于四環(huán)素基因內(nèi)部，由圖可知，是切點(diǎn)3、4、5．
②根據(jù)題意，受體菌不能在含青霉素的培養(yǎng)基上生存，能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存，所以限制酶切點(diǎn)位于抗氨芐青霉素基因內(nèi)部，由圖可知，是切點(diǎn)1．
③根據(jù)題意，受體菌能在含青霉素的培養(yǎng)基上生存，也能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存，所以這兩個(gè)基因都沒(méi)有被破壞，由圖可知，是切點(diǎn)2．
故答案為：
（1）逆轉(zhuǎn)錄酶     A→T、U→A、G→C、C→G
（2）垂體
（3）①切點(diǎn)3或切點(diǎn)4或切點(diǎn)5    抗四環(huán)素基因     
②切點(diǎn)1     抗氨芐青霉素基因    
③切點(diǎn)2

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程內(nèi)容，要求學(xué)生理解目的基因的獲得方法和限制酶切割位置對(duì)受體菌培養(yǎng)的影響．