Question

【题目】虫草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老作用，研究人员培育了能合成SOD的转基因酵母菌。回答下列问题：

注:Hind Ⅲ和ApaLⅠ是两种限制酶,箭头表示酶的切割位置。

(1)将图中的重组DNA分子用HinⅢ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到__种DNA片段。图示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因，不能导入用于食品生产的酵母菌中,据图分析，可用______（填限制酶的种类）切除该抗性基因的部分片段使其失效，再用_________酶使表达载体重新连接起来。

(2)作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因，必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活，因此，图示表达载体上的URA3基因可作为________供鉴定和选择，为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌，所使用的培养基____(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。

(3)目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为____。为了确定受体细胞中SOD基因是否转录,可用标记的____作探针进行分子杂交检测，分子杂交的原理是__________________________________________。

(4)利用蛋白质工程获得活性更高的SOD时,需根据所设计蛋白质的结构推测其_____________序列,最终确定相对应的脱氧核苷酸序列并经_____________________________获得所需的基因。

Answer 1

【答案】3ApaLⅠDNA连接标记基因不需要转化SOD基因碱基互补配对氨基酸基因修饰

【解析】

分析题图可知，图中基因表达载体中的目的基因是外源PSSOD基因，氨苄青霉素抗性基因是标记基因；该基因表达载体中存在HindIII的一个酶切位点，存在ApaLI的两个酶切位点，因此用两种酶同时切割环状质粒，会得到3种不同的DNA片段。

（1）根据以上分析已知，图中的重组DNA分子中存在HindIII的一个酶切位点，存在ApaLI的两个酶切位点，因此用两种酶同时切割环状质粒，会得到3种不同的DNA片段。根据题意分析，图示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因，不能导入用于食品生产的酵母菌中，因此可以利用ApaLⅠ切除该抗性基因的部分片段使其失效，再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来。

（2）根据题意分析，已知作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因，必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活，因此图示表达载体上的URA3基因可作为标记基因，供鉴定和选择；由于导入的表达载体的酵母菌中含有URA3基因，而普通酵母菌中不含有URA3基因，因此为了筛选出成功导人表达载体的酵母菌，所使用的培养基不需要添加尿嘧啶。

（3）目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。为了确定受体细胞中SOD基因是否转录出相应的RNA，可用标记的SOD基因作探针进行分子杂交检测，其原理是碱基互补配对。

（4）利用蛋白质工程获得活性更高的PSSOD时，需根据所设计蛋白质的结构推测其氨基酸序列，最终确定相对应的脱氧核苷酸序列并经基因修饰获得所需的基因。