Question

【題目】治療侏儒癥的唯一方法是向人體注射生長激素。過去生長激素的獲得非常困難，需要從動(dòng)物垂體中提取。而現(xiàn)在可利用基因工程，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當(dāng)于6萬頭動(dòng)物的全部產(chǎn)量。圖是該過程中重組質(zhì)粒的構(gòu)建和篩選過程。請(qǐng)回答下列問題：(Ampr為氨芐青霉素抗性基因，Tetr為四環(huán)素抗性基因)

（1）EcoRⅠ在它識(shí)別序列的____________切開時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端。該過程中不能選用EcoRⅠ切割目的基因，原因是______________________。

（2）大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用__________處理細(xì)胞，使之成為感受態(tài)細(xì)胞。第二步將_______與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定溫度下完成轉(zhuǎn)化過程。

（3）利用標(biāo)記基因篩選重組質(zhì)粒，將大腸桿菌分別在含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌生長情況是__________。

（4）科學(xué)家現(xiàn)在將生長激素基因與____________等重組在一起，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中，然后將受精卵送入經(jīng)____________激素處理后的母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，這些動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器中即可表達(dá)出生長激素。為了獲得同卵多胎的效果，可以使用___________技術(shù)。

Answer 1

【答案】中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別（磷酸二酯鍵） 識(shí)別序列在目的基因中間，會(huì)破壞目的基因 Ca2+ 重組表達(dá)載體DNA溶于緩沖溶液中 在氨芐青霉素培養(yǎng)基中存活，在四環(huán)素培養(yǎng)基中會(huì)死亡 乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 孕 胚胎分割

【解析】

基因工程操作的工具是限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體；基因工程操作的步驟為提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與表達(dá)。目的基因的檢測有多種手段，如①DNA分子雜交技術(shù)；②分子雜交技術(shù)；③抗原-抗體雜交技術(shù)。

標(biāo)記基因結(jié)構(gòu)完整，則能在對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基中生長。

(1)EcoRⅠ是限制性核酸內(nèi)切酶，EcoRⅠ在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端。由于EcoRⅠ的識(shí)別識(shí)別序列在目的基因中間，會(huì)破壞目的基因，所以不能選用EcoRⅠ切割目的基因。

(2)大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：用Ca2+處理大腸桿菌細(xì)胞，改變細(xì)胞膜的通透性，使之成為感受態(tài)細(xì)胞。第二步將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。

(3)需要選用BagⅡ或ClaⅠ限制酶，但是由于這兩種限制酶的酶切位點(diǎn)都在四環(huán)素抗性基因中，所以重組質(zhì)粒已將抗四環(huán)素基因破壞，因此含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌在氨芐青霉素培養(yǎng)基中存活，在四環(huán)素培養(yǎng)基中死亡。

(4)科學(xué)家現(xiàn)在將生長激素基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中，然后將受精卵送入經(jīng)孕激素處理后的母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，這些動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器中即可表達(dá)出生長激素。胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。