题目内容
【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Hind Ⅲ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________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)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。
【答案】3 ApaLⅠ 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】
本题主要考查基因工程和蛋白质工程的相关内容。基因工程的核心是基因表达载体的构建，构建基因表达载体需要用限制酶切割质粒和获取目的基因，再用DNA连接酶将其连接。蛋白质工程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。
（1）分析题图可知，图中的重组DNA分子中存在HindIII的一个酶切位点， ApaLI的两个酶切位点，因此图中的重组DNA分子用Hind Ⅲ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到3种DNA片段。图示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因，不能导人用于食品生产的酵母菌中，否则会导致人体对抗生素不敏感，由图可知氨苄青霉素抗性基因存在ApaLI的酶切位点，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）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，含有URA3基因的酵母菌可以在不添加尿嘧啶的培养基上生长，因此为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌，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，可用标记的SOD基因作探针与从受体细胞中提取的mRNA分子进行分子杂交检测，分子杂交的原理是碱基互补配对。
（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。
