Question

基因工程
圖中甲是培育表達人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線，表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，乙中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點．    
 
表一

限制酶	BamllⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaⅠ
識別序列及切割位點

（1）若對圖乙中質(zhì)粒進行改造，插入的SmaⅠ酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性如何變化，為什么？

 

（2）圖中將人乳鐵蛋白基因插入質(zhì)粒，可以只用EcoR I同時酶切質(zhì)粒和人乳鐵蛋白基因，也可以使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時酶切質(zhì)粒和人乳鐵蛋白基因，后一個方法的優(yōu)點在于可以防止

 

．
（3）為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入

 

酶．重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了

 

．
（4）圖甲過程①可采用的操作方法是

 

．
（5）從分子水平簡述雌性轉(zhuǎn)基因牛分泌人乳鐵蛋白的過程是

 

．
（6）該雌性轉(zhuǎn)基因牛經(jīng)與普通雄性個體交配所產(chǎn)的雌性后代是否也能分泌含人乳鐵蛋白的乳汁？

 

為什么？

 

為了解基因結(jié)構(gòu)，通常選取一特定長度的線性DNA分子，先用一種限制酶切割，通過電泳技術(shù)將單酶水解片段分離，計算相對大��；然后再用另一種酶對單酶水解片段進行降解，分析片斷大�。�下表是相關(guān)實驗．
表二

已知一線性DNA序列共有5000bp（bp為堿基對）	第一步水解	產(chǎn)物（單位bp）	第二步水解	產(chǎn)物（單位bp）
	A酶切割	2100	將第一步水解產(chǎn)物分離后，分別用B酶切割	1900  200
		1400		800  600
		1000		1000
		500		500
	B酶切割	2500	將第一步水解產(chǎn)物分離后，分別用A酶切割	1900  600
		1300		800  500
		1200		1000  200
	經(jīng)A酶和B酶同時切割	1900  1000  800  600  500  200

（7）設(shè)計主要體現(xiàn)了

 

原則．
（8）由實驗可知，在這段已知序列上，A酶與B酶的識別序列分別為

 

個和

 

個．
（9）據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在丙圖中標(biāo)出相應(yīng)限制酶的酶切位點并注明相關(guān)片斷的大�。�

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析圖甲：①表示將目的基因?qū)�入受精卵；②表示早期胚胎培養(yǎng)過程；③表示胚胎移植過程；④表示妊娠；⑤表示轉(zhuǎn)基因奶牛產(chǎn)生目的基因產(chǎn)物．
分析表格：已知一線性DNA序列共有5000bp，線性DNA經(jīng)A酶切割后形成2100bp、1400bp、1000bp、500bp共4個片段，說明酶A有3個切割位點；再經(jīng)B酶切割后，2100bp被切割成了1900bp和200bp，1400bp被切割成了800bp和600bp，1000bp和500bp沒有被切割，說明酶B有2個切割位點．

解答： 解：（1）SmaⅠ識別的核苷酸序列為：，而G和C之間可以形成三個氫鍵，A和T之間可以形成二個氫鍵，所以SmaⅠ酶切位點越多，G、C含量越多，氫鍵越多，熱穩(wěn)定性就越高．
（2）只使用EcoR I，則質(zhì)粒和目的基因兩端的粘性末端相同，用DNA連接酶連接時，會導(dǎo)致質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化；而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切時，質(zhì)粒和目的基因兩端的粘性末端不同，用DNA連接酶連接時，不會產(chǎn)生自身環(huán)化．
（3）將目的基因和運載體連接起來需要DNA連接酶的催化．重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了篩選含有重組DNA的受體細胞．
（4）圖甲中①表示將目的基因?qū)�入受精卵，而將目的基因�(qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法．
（5）雌性轉(zhuǎn)基因牛分泌人乳鐵蛋白的過程是DNA（人乳鐵蛋白基因）轉(zhuǎn)錄成mRNA，mRNA翻譯成蛋白質(zhì)（人乳鐵蛋白）．
（6）該雌性轉(zhuǎn)基因牛相當(dāng)于雜合子，因此該雌性轉(zhuǎn)基因牛產(chǎn)生的卵細胞中可能含人乳鐵蛋白基因，也可能不含，其與普通雄性個體交配所產(chǎn)的雌性后代也不一定能分泌含人乳鐵蛋白的乳汁．
（7）設(shè)計實驗的基本原則要有對照實驗．
（8）A酶切割后形成4段，所以有3個識別位點，B酶切割后形成3段，所以有2個切割位點．
（9）由表中酶切割后片段長度可知，1900+600=2500，800+500=1300，1000+200=1200，所以連接如圖所示．

故答案為：
（1）SmaⅠ識別的DNA序列只有G和C，而G和C之間可以形成三個氫鍵，A和T之間可以形成二個氫鍵，所以SmaⅠ酶切位點越多，熱穩(wěn)定性就越高
（2）產(chǎn)生質(zhì)粒和目的基因自身連接產(chǎn)物
（3）DNA連接酶   篩選
（4）顯微注射
（5）DNA（人乳鐵蛋白基因）轉(zhuǎn)錄成mRNA，mRNA翻譯成蛋白質(zhì)（人乳鐵蛋白）
（6）不一定．因為該雌性轉(zhuǎn)基因牛產(chǎn)生的卵細胞中可能含人乳鐵蛋白基因，也可能不含
（7）對照（單一變量）
（8）3   2
（9）

點評：本題結(jié)合圖表，考查基因工程的原理及技術(shù)，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細節(jié)，能結(jié)合圖中和表中信息準(zhǔn)確答題，綜合性較強，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．