Question

科学家从预期人的生长激素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了双链DNA片段，获得双链DNA．科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的质粒进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达．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-．据图回答：

（1）建构基因表达载体时，必须有启动子、目的基因、终止子以及

 

．
（2）为便于重组和筛选，图中的目的基因需用

 

切割，质粒需用

 

切割．
（3）将基因表达载体导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的CaCl₂溶液中处理，使之成为

 

的细菌．
（4）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入了

 

，反之则没有导入．
（5）上述制备人的生长激素，运用的现代生物工程技术是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,蛋白质工程

专题：

分析：据图分析，①是以mRNA为模板合成DNA的过程，通过逆转录获取目的基因的过程，②是构建基因表达载体的过程，此过程需要限制酶和DNA连接酶．③是将目的基因导入受体细胞的过程，受体细胞是微生物，常用一定浓度的钙离子溶液作用于微生物，使其处于感受态．所有的生物共用一套密码子，是目的基因在受体细胞内成功表达的基础．标记基因可以检测重组质粒是否导入受体细胞中．

解答： 解：（1）基因表达载体的结构包括启动子、目的基因、终止子以及标记基因．
（2）在构建基因表达载体时，需用限制酶对目的基因和质粒进行切割以形成相同的黏性末端．质粒如果用限制酶Ⅱ来切割的话，将会在质粒在出现两个切口且抗生素抗性基因全被破坏，故质粒只能用限制酶Ⅰ切割（破坏四环素抗性而保留氨苄青霉素抗性，即将来形成的重组质粒能在含氨苄青霉素的培养基中生存，而在含四环素的培养基中不能生存）；目的基因两端都出现黏性末端时才能和质粒发生重组，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割时，才会在两端都出现黏性末端．
（3）将基因表达载体导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的CaCl₂溶液中处理，使之成为感受态的细菌．
（4）因本题上有2个标记基因，但抗四环素基因被插入的基因破坏掉，因此剩下的是抗氨苄青霉素抗性基因，如果在含氨苄青霉素的培养基上能生长，说明已经导入了重组质粒或普通质粒A，因为普通质粒和重组质粒都含有抗氨苄青霉素的基因．
（5）根据题意可知，科学家从预期人的生长激素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了双链DNA片段，该过程中运用了蛋白质工程技术．
故答案为：
（1）标记基因   
（2）限制酶Ⅱ限制酶Ⅰ
（3）感受态  
（4）质粒或重组质粒
（5）蛋白质工程

点评：本题结合转基因大肠杆菌的培育过程图，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的工具及作用；识记基因工程的操作步骤及各步骤采用的方法和注意事项，能结合图中信息答题．