Question

9．如圖是利用工程菌（大腸桿菌）生產(chǎn)人生長激素（由人垂體細(xì)胞產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)類激素）的實驗流程．所用的 pBR322 質(zhì)粒含有限制酶 pstⅠ、EcoRⅠ和 HindⅢ的切點各一個，且三種酶切割形成的黏性末端各不相同，而 Ampr 表示青霉素抗性基因，Tetr 表示四環(huán)素抗性基因．請據(jù)圖回答以下相關(guān)問題：

（1）人生長激素基因在經(jīng)③處理之前需經(jīng)過 PCR 擴(kuò)增，擴(kuò)增前需要人工合成2種引物備用，擴(kuò)增時應(yīng)在 PCR 擴(kuò)增儀中加入熱穩(wěn)定DNA聚合酶用以催化互補(bǔ)鏈的合成．
（2）若用限制酶 PstⅠ切割，完成過程④、⑤后，將三角瓶內(nèi)的大腸桿菌先接種到甲培養(yǎng)基上，再將甲培養(yǎng)基上的單個大腸桿菌接種到丙培養(yǎng)基上，待形成12個菌落后，將相應(yīng)菌落的一部分轉(zhuǎn)接到乙培養(yǎng)基的相同位置上．一段時間后，菌落的生長狀況如圖乙、丙所示．將三角瓶內(nèi)的大腸桿菌接種 到甲培養(yǎng)基上的目的是篩選含含四環(huán)素抗性基因基因的大腸桿菌；接種到培養(yǎng)基乙上能存活的是導(dǎo)入含普通質(zhì)粒的大腸桿菌．生產(chǎn)人生長激素的工程菌應(yīng)從丙培養(yǎng)基的菌落中選取，選取的依據(jù)是在丙中能存活，在乙中不能存活．

Answer 1

分析 1、分析題圖：①表示從人垂體組織細(xì)胞提取人生長激素mRNA，②表示反轉(zhuǎn)錄形成cDNA，③表示獲取人的生長激素基因，④表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，⑤表示將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌．
2、與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒，而且目的基因插入質(zhì)粒后，破壞了青霉素抗性基因，但沒有破環(huán)四環(huán)素抗性基因，因此含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長，但不能在含有青霉素的培養(yǎng)基上生長．

解答 解：（1）采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因需要兩種引物．PCR擴(kuò)增時需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶的催化．
（2）在甲中能生長的是具有四環(huán)素抗性的細(xì)菌，因此含有四環(huán)素抗性基因；在乙培養(yǎng)基上也能存活的大腸桿菌還含有青霉素抗性基因，即在乙培養(yǎng)基上能存活的大腸桿菌含有兩種抗性基因，因此其導(dǎo)入的是普通質(zhì)粒；與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒，而且目的基因插入質(zhì)粒后，破壞了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大腸桿菌不能在含有青霉素的乙培養(yǎng)基上生長，但四環(huán)素基因是完好的，即含有目的基因的大腸桿菌能在含有四環(huán)素的丙培養(yǎng)基上生長．
故答案為：
（1）2     熱穩(wěn)定DNA聚合酶
（2）含四環(huán)素抗性基因     普通    在丙中能存活，在乙中不能存活

點評 本題考查了基因工程和胚胎干細(xì)胞的相關(guān)知識，考生要能夠通過菌落培養(yǎng)的情況確定重組質(zhì)粒中破壞的抗性基因，進(jìn)而確定使用的限制酶，要求考生具有一定的析圖能力和理解判斷能力，難度適中．