题目内容
【题目】【生物——选修3:现代生物科技专题】降钙素是一种多肽类激素，某科学机构为了研究一种新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条DNA单链，两条链形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平，获得双链DNA,过程如下图。在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：
（1）上述制备新型降钙素,运用的现代生物工程技术是_________。Klenow酶是一种______酶。两条DNA单链能合成部分双链DNA的原因是_________________。
（2）获得的双链DNA经限制酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有_____________。
②导入大肠杆菌时,要用________________处理。
③经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是_______。
【答案】 蛋白质工程 DNA聚合酶 两条DNA单链中存在互补配对的碱基 标记基因 Ca2+ 合成的DNA单链较长，碱基发生了缺失
【解析】【试题分析】
本题以“降钙素”为素材，考查基因工程和蛋白质工程等知识，意在考查考生对所学知识的掌握、获取图文信息能力和分析推理的能力。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。结合题意可知，本题制备新型降钙素，就是运用了蛋白质工程。解答本题的关键是注意从题目中获取有用的信息再结合题意进行答题。
（1）根据题意，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，从而对蛋白质进行改造，所以上述制备新型降钙素，运用的现代生物工程技术是蛋白质工程；由图可知，Klenow酶能够将单链DNA延伸，所以是一种DNA聚合酶；两条DNA单链能合成部分双链DNA的原因是两条DNA单链中存在互补配对的碱基。
（2）①要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有标记基因。
②将目的基因导入大肠杆菌时，首先要用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，也就是使细胞成为感受态细胞。然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下完成转化过程。
③根据题意可知，利用Klenow酶补平，获得双链DNA,过程中，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象，因此，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是合成的DNA单链较长，碱基发生了缺失。
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