如图是利用基因工程方法生产重组人生长激素的有关资料．图中质粒表示基因工程中经常选用的载体--pBR322质粒.Ampr表示青霉素抗性基因.Tetr表示四环素抗性基因．普通大肠杆菌中不含Ampr.Tetr抗性质粒．根据下图回答下列问题(限制酶PstⅠ.EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同),反转录酶.得到cDNA一般比从基因组文库中获得� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．如图是利用基因工程方法生产重组人生长激素的有关资料．图中质粒表示基因工程中经常选用的载体--pBR322质粒，Amp^r表示青霉素抗性基因，Tet^r表示四环素抗性基因．普通大肠杆菌中不含Amp^r、Tet^r抗性质粒．根据下图回答下列问题（限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）；

（1）过程②需要（逆）反转录酶，得到cDNA一般比从基因组文库中获得的目的基因要小的多，原因是不含内含子或不含终止子或不含启动子．过程④需要DNA连接酶，过程⑤中要提高成功率，常
用Ca²⁺（或CaCl₂溶液）处理大肠杆菌．
（2）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ对质粒pBR322进行切割，则形成的DNA片段共有9种．
（3）如果只用限制酶PstⅠ切割目的基因和质粒pBR322，完成过程④⑤后，将三角瓶内的大肠杆菌先接种到上图中甲培养基上，形成菌落后用无菌牙签挑取甲上的单个菌落，分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上，一段时间后，菌落的生长状况如上图所示．接种到甲培养基上的目的是筛选含四环素抗性基因的大肠杆菌，含有目的基因的大肠杆菌在乙、丙培养基上在乙中不能存活（存活状况），也可以用在丙中存活DNA分子杂交方法进行检测．
（4）酵母菌细胞也常常作为基因工程的受体细胞，与大肠杆菌等细菌细胞相比，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行加工（或修饰）并分泌到细胞外，便于提取．
（5）利用PCR技术扩增目的基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，
在Taq聚合酶或热稳定性聚合酶酶的作用下延伸形成DNA．
（6）蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质空间结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列．

分析根据图示可知，含有重组质粒的大肠杆菌能在四环素培养基中生存，但不能在青霉素培养基中生存，可知切割质粒时应选用的酶是限制酶PstI，破坏了青霉素抗性基因．
甲、丙培养基中含有四环素，因此能在甲和丙中生长的大肠杆菌含有四环素抗性基因，包括导入普通质粒和重组质粒的大肠杆菌；
乙培养基中含有四环素和青霉素，因此能在乙中生长的是导入普通质粒的大肠杆菌．
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．

解答解：（1）过程②是mRNa合成DNA过程，为逆转录过程，需要逆转录酶．逆转录获得的cDNA中没有内含子或不含终止子或不含启动子，将目的基因与运载体连接需要DNA连接酶．将目的基因导入微生物细胞，常用CaCl₂ 处理，使之成为感受态细胞．
（2）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，因此一种可形成9种片段．
（3）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；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．目的基因的检测也可用DNA分子杂交法．
（4）酵母菌为真核生物，细胞内具有对分泌蛋白加工的内质网和高尔基体等细胞器，细菌等原核生物，不具有内质网和高尔基体等细胞器．
（5）利用PCR技术扩增目的基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在Taq聚合酶或热稳定性聚合酶酶的作用下延伸形成DNA．
（6）蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质空间结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列．
故答案为：
（1）（逆）反转录   不含内含子或不含终止子或不含启动子   DNA连接    Ca²⁺（或CaCl₂溶液）
（2）9
（3）含四环素抗性基因   在乙中不能存活    在丙中存活DNA分子杂交
（4）加工（或修饰）
（5）单    引物        Taq聚合酶或热稳定性聚合酶
（6）预期的蛋白质空间结构   应有的氨基酸序列    相应的脱氧核苷酸序列

点评本题考查基因工程的操作等知识点，意在考查学生的识图和理解能力，属于中档题，解题的关键是理解标记基因结构完整，则能在对应培养基中生长．

练习册系列答案

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