Question

【题目】基因工程中，需要使用限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。

（1）根据已知条件和图回答：

①上述质粒用限制酶________切割，目的基因用限制酶________切割。

②将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，还要加入适量的________。

③请指出质粒上至少要有一个标记基因的理由是____________________________________________。

（2）不同生物的基因可以拼接的结构基础是_______________________________________________。

（3）大肠杆菌是首先成功表达外源基因的宿主菌，但不能表达结构复杂的蛋白质，哺乳类细胞、昆虫细胞表达系统虽然能表达结构复杂的哺乳类细胞蛋白，但操作复杂，表达水平低，不宜推广使用。基因工程中常选用酵母菌作为受体细胞，请从细胞结构等方面分析用酵母菌作受体细胞能克服上述不足的理由是________________________________________________________________

Answer 1

【答案】Ⅰ Ⅱ DNA连接酶 检测重组质粒(或目的基因)是否导入受体细胞 DNA结构基本相同 ①单细胞真核生物，含有加工、修饰蛋白质的内质网和高尔基体；②繁殖速度快，能很快得到大量的目的基因；③培养成本低；④容易培养

【解析】

根据“限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—”可知，限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别序列虽然不同，但可以产生相同的黏性末端，且限制酶Ⅰ的识别序列内部存在限制酶Ⅱ的识别序列和切点。

（1）①上述质粒同时存在限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别序列，且两个标记基因中均存在-GATC-的序列，必须保证至少一个标记基因的完整性，故不能用限制酶Ⅱ切割该质粒，而应该用限制酶Ⅰ切割质粒，目的基因两端均存在-GATC-的序列，故需要用限制酶Ⅱ切割。

②需要用DNA连接酶将切下的目的基因与质粒进行连接。

③质粒上的标记基因的作用：可以用于筛选目的基因是否导入受体细胞。

（2）由于不同生物的DNA结构基本相同，故不同生物的基因可以拼接。

（3）基因工程中常选用酵母菌作为受体细胞，是因为它是单细胞真核生物，含有加工、修饰蛋白质的内质网和高尔基体；繁殖速度快，能很快得到大量的目的基因；培养成本低；容易培养等。