Question

【题目】透明质酸酶是一种能够降低体内透明质酸的活性，从而提高组织中液体渗透能力的酶。如图是利用重叠延伸PCR技术获得新透明质酸酶基因的过程，NcoⅠ和XhoⅠ为限制酶。请分析回答下列问题：

（1）构建透明质酸酶基因表达载体时，使用的载体往往有特殊的标记基因，其作用是__________________；所用的DNA连接酶将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_________________，对所连接的DNA两端碱基序列_______（有/没有）专一性要求。早期用大肠杆菌作为受体细胞，后来发现毛霉或酵母菌更具优势，最可能的原因是________________。

（2）透明质酸酶基因上的一段核苷酸序列为“—ATCTCGAGCGGG—”，则对应该段核苷酸序列进行剪切的XhoⅠ酶识别的核苷酸序列（6个核苷酸）为____________________。

（3）人体细胞间质有基膜粘连蛋白、多糖（如透明质酸）、蛋白多糖等成分。链球菌等致病菌在侵染人体时，可产生透明质酸酶。试分析透明质酸酶在链球菌侵染过程中的作用是_________________，其意义可能是_____________________。

Answer 1

【答案】供重组DNA的鉴定和选择（或鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来） 磷酸二酯键 没有 （毛霉、酵母菌）是真核细胞，有内质网和高尔基体，能够对目的基因的表达产物进行加工 -CTCGAG-或-GAGCTC- 分解宿主细胞间质的主要成分（或分解宿主细胞间质的透明质酸） 破坏宿主的防御系统，利于致病菌入侵（或为细菌提供能源物质）

【解析】

基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，其中标记基因的作用是为了鉴定受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。分析图解可知，图中目的基因的中间存在NcoⅠ限制酶的切割位点，因此进行重叠延伸PCR是为了防止限制酶NcoI破坏目的基因。

（1）构建透明质酸酶基因表达载体时，使用的载体往往有特殊的标记基因，标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来；所用的DNA连接酶将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，对所连接的DNA两端碱基序列没有专一性要求。早期用大肠杆菌作为受体细胞，后来发现毛霉或酵母菌更具优势，因为毛霉和酵母菌为真核生物，有对目的基因表达产物进行加工的内质网和高尔基体，产生的透明质酸酶是具有生物活性的。

（2）XhoI限制酶识别的序列及位点是5，-CTCGAG-3，中的C、T位点，透明质酸酶基因上的一段核苷酸序列为“—ATCTCGAGCGGG—”，则对应该段核苷酸序列进行剪切的XhoⅠ酶识别的核苷酸序列（6个核苷酸）为-CTCGAG-或-GAGCTC-。

（3）动物细胞培养时先取出动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织），再剪碎，再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间使其分散成单个细胞。链球菌等致病菌在侵染人体时，可产生多种酶，如透明质酸酶等，能分解宿主细胞间质的透明质酸，从而破坏宿主的防御系统，利于致病菌入侵(或为细菌提供能源物质)