题目内容
【题目】乳糖不耐症是由于乳糖酶（LCT）分泌少，不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻。科研工作者利用生物技术培育出转基因低乳糖奶牛新品种，给患乳糖不耐症患者带来福音。下图1为转基因低乳糖奶牛培育流程，图2是使用限制酶BamHI切割DNA产生的结果。请分析回答问题：
（1）科学家在构建重组质粒T时，首先采用PCR技术对LCT基因进行扩增，在扩增目的基因的操作过程中，加入的物质有：模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸以及___________酶；若一个该DNA分子在PCR仪中经过4次循环，需要___________个引物，产物中共有___________个等长的LCT基因片段。
（2）图1中的牛胎儿成纤维细胞无法直接发育成个体，需要利用去核卵母细胞构建重组细胞才能培育出新个体，其依据的原理是___________。
（3）据图2分析，BamHⅠ的识别序列以及切割位点（用“↓”表示）是___________。
（4）图1中，切割质粒S用的酶是_____________，切割后形成1．8kb和8．2kb（1kb=1000对碱基）两种片段。若用BamH I和EcoR I两种酶切割重组质粒T，获得1．6kb和8．8kb两种片段，则转入的LCT基因长度为____________kb。
（5）在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到的物质有___________。（填编号）
A．LCT基因 B．LCT mRNA C．LCT
【答案】TaqDNA聚合酶（Taq酶） 30 8 动物细胞核具有全能性 
BamHⅠ和HindⅢ 2．2 ABC
【解析】
据图分析，用限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA，然后用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起构成基因表达载体，把含有目的基因的基因表达载体导入牛胎儿成纤维细胞，再通过核移植技术获得重组细胞，最后通过早期胚胎培养培育出转基因低乳糖奶牛新品种。
（1）PCR技术扩增时需要的条件有板DNA、引物、4种脱氧核苷酸以及Taq酶；由于PCR扩增DNA片段过程经过n次扩增，形成的DNA分子数是2n个，单链数2n+1，其中只有2条单链不含有引物，所以循环4次，理论上至少需要25-2=30个引物；根据PCR过程的特点绘制PCR过程示意图如图所示：
由图示可知，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，经过4次循环，产物中共有8个等长的LCT基因片段。
（2）牛胎儿成纤维细胞是高度分化的动物细胞，其全能性受到限制，但细胞核仍保持着全能性，离体的动物细胞经过核移植形成重组细胞，在适宜条件下才能发育成完整个体。由于去核卵母细胞具备丰富的细胞质（包括各种细胞器），分化程度低，能够发挥出最大的分裂分化潜能，在其诱导下，重组细胞容易表现出全能性。
（3）据图分析可知，BamHⅠ的识别序列时GGATCC，且在G和G之间进行切割，故其识别序列以及切割位点
。
（4）图1中，切割质粒S用的酶是BamHⅠ和HindⅢ，因为EcoRⅠ可把目的基因切成两部分，因此不能用EcoRⅠ；据图分析可知，质粒S用BamHⅠ和HindⅢ联合酶切后形成1.8kb和8.2kb（1kb=1000对碱基）两种片段，如图所示（以下图中弧线长度均沿着顺时针方向阅读），
AB的长度为1.8kb，BA的长度为8.2kb，若用BamHⅠ和EcoRⅠ联合酶切重组质粒T，获得1.6kb和8.8kb两种片段，如图所示：图中的CD的长度为1.6kb，DC的长度为8.8kb，LCT基因的长度即CE的长度=CD+DE，结合这两个图看，DE的长度=DC的长度-BA的长度=8.8-8.2=0.6kb，因此LCT基因的长度即CE的长度=CD+DE=1.6+0.6=2.2kb。
（5）由于通过基因工程把LCT基因导入牛胎儿成纤维细胞，再通过胚胎工程获得了转基因低乳糖奶牛，故牛胎儿成纤维细胞以及转基因低乳糖奶牛乳腺细胞都含有LCT基因，但是由于基因的选择性表达，只是在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中含有LCTmRNA与LCT，）在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到的物质有LCT基因、LCT mRNA和LCT。
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