Question

【题目】下图是利用工程菌（大肠杆菌）生产人生长激素的实验流程。所用的pBR322质粒含有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切点各一个，且三种酶切割形成的末端各不相同，而Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。请回答以下相关问题：

（1）过程①所用到的组织细胞是___________，过程④所用的酶是_________。⑤过程常用______溶液处理大肠杆菌。

（2）经②过程得到的互补DNA片段，称为_____________。

（3）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ对图中质粒进行切割，用一种酶、两种酶和三种酶分别切割时形成的DNA片段种类与用一种酶和两种酶分别切割时形成的DNA片段种类______________(选填“相同”或“不同”)，这些种类的DNA片段中含有完整青霉素抗性基因的DNA片段和四环素抗性基因的DNA片段分别有__________种和__________种。

（4）如果只用限制酶PstⅠ切割目的基因和质粒，完成过程④、⑤后（受体大肠杆菌不含Ampr、Tetr质粒），将三角瓶内的大肠杆菌先接种到甲培养基上，形成菌落后用无菌牙签挑取培养基甲上的单个菌落，分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上，一段时间后，菌落的生长状况如图乙、丙所示。接种到甲培养基上的目的是筛选_____________的大肠杆菌；接种到培养基乙上的大肠杆菌菌落，能存活的大肠杆菌体内导入的是___________质粒。含有目的基因的大肠杆菌在培养基乙和丙上的生存情况是___________。

（5）将大肠杆菌培养在含青霉素、四环素培养基上的过程，属于基因工程基本操作中的_________步骤。该基因工程中的pBR322质粒彻底水解的产物是_________________。

Answer 1

【答案】 人垂体组织细胞 DNA连接酶 CaCl2 cDNA 相同 33 含四环素抗性基因 完整的pBR322质粒或含有Ampr、Tetr在丙中能存活，在乙中不能存活 筛选含目的基因的受体细胞 磷酸 脱氧核糖 四种含氮碱基

【解析】试题分析：本题主要考查基因工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系和识图、图文转化的能力。

（1）过程①获得的是人生长激素mRNA，所以组织细胞取自垂体组织细胞；过程④构建基因表达载体用的酶是DNA连接酶；⑤过程将基因表达载体导入大肠杆菌前，常用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞。

（2）②过程是人的生长素mRNA逆转录形成cDNA的过程。

（3）PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ分3种酶分别用1，2，3表示，一种酶酶切时，一共可以得到3种不同长片段；两种酶酶切时，可得到1-2，2-1，2-3，3-2，1-3，3-1六种片段；三种酶酶切，可得到1-2，2-3，3-1三种片段，与前面重复，因此用一种酶、两种酶和三种酶分别切割时形成的DNA片段种类与用一种酶和两种酶分别切割时形成的DNA片段种类相同。这些种类的DNA片段中含有完整青霉素抗性基因的DNA片段和四环素抗性基因的DNA片段分别有3种和3种。

（4）在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，含有四环素抗性基因；在乙培养基中能生长的是具有四环素和青霉素抗性的细菌，所以导入的是完整的pBR322质粒或含有Ampr、Tetr的质粒。与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，则含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长。

（5）将大肠杆菌培养在含青霉素、四环素培养基上的过程，属于基因工程中的筛选含目的基因的受体细胞步骤。该基因工程中的pBR322质粒的化学本质是DNA，其彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基。