Question

科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，请据图回答：

(1)过程①所需要的酶是________。

(2)在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶______切割质粒，用限制酶______切割目的基因。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过__________________原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是

________________________________________________________________________。

(3)在过程③中一般将受体大肠杆菌用________________进行处理，以增大____________的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。

(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，得到如图a所示的结果(圆点表示菌落)，该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了____________________，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置)。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是__________________________，这些大肠杆菌中导入了________________。

(5)人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为______________________。目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程是______________________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)逆转录酶

(2)Ⅰ? Ⅱ? 碱基互补配对? 人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同

(3)CaCl2溶液? 细胞壁

(4)普通质粒或重组质粒? 抗氨苄青霉素而不抗四环素? 重组质粒

(5)二者共用一套密码子? 生长激素基因→mRNA→生长激素

【解析】(1)目的基因的获取途径有三条，很明显，题图中是通过逆转录法来获取目的基因的，过程①所需要的酶应是逆转录酶。

(2)根据限制酶Ⅰ的识别序列和切点为“—G↓GATCC—”、限制酶Ⅱ的识别序列和切点为“—↓GATC—”，结合图示质粒及目的基因上的相关碱基序列推知，在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶Ⅰ切割质粒，用限制酶Ⅱ切割目的基因。人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子可以进行重组，说明人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同，即基因是生物遗传物质结构和功能的基本单位。

(3)将目的基因导入细菌细胞中的方法是Ca2＋处理法，使其细胞壁通透性增强，便于将含有目的基因的重组质粒导入受体细胞。

(4)在含氨苄青霉素的培养基上能形成菌落，说明导入了普通质粒或重组质粒，再将其在含有四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果，说明与图b圆圈相对应图a中的菌落是含有重组质粒的大肠杆菌。

(5)目的基因能成功地在大肠杆菌中得以表达，则说明人和大肠杆菌等生物共用一套(遗传)密码子。人的生长激素基因通过转录形成信使RNA，再通过翻译，形成人的生长激素，其表达的过程即生长激素基因→mRNA→生长激素。