Question

【题目】科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的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↓GATTC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是－↓GATC－，请据图回答：

（1）过程①所需要的酶是　　　　　　　　。

（2）在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶　 　切割质粒，用限制酶　　　　　　切割目的基因。用限制酶切 割目的基因和载体后形成的黏性末端通过　　　　 　　原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是　　　　　 　　　　　　　　。

（3）在过程③中一般将受体大肠杆菌用　　 　　进行处理，以增大　　　　 　　　的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。

（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，得到如图a所示的结果（圆点表示菌落），该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了　　 　　，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果（圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置）。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是　 　　 ，这些大肠杆菌中导入了　　　　　　　　。

Answer 1

【答案】（1）逆转录酶（1分）

（2）Ⅰ Ⅱ 碱基互补配对(1分)　 人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同

（3）CaCl2溶液（1分） 细胞壁（1分）

（4）普通质粒或重组质粒（1分）　 抗氨苄青霉素而不抗四环素　　 重组质粒

【解析】由图分析可知目的基因是通过mRNA来合成的，所以过程①需要逆转录酶。

在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶I切割，不然会将两个抗性基因都破坏掉。而要获取目的基因，限制酶必须能将目的基因切割下来，根据酶I和酶II的识别切割位点和目的基因所在的DNA上的碱基序列，应选用限制酶II进行获取目的基因。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过碱基互补配对进行连接的。人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组是因为人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同。

在导入目的基因时通常大肠杆菌需要用CaCl2 溶液处理，以改变细胞壁的通透性，使其处于容易接受外源基因的感受态状态。

重组质粒具有抗氨苄青霉素的抗性，如果在含氨苄青霉素的培养基上得到的菌落说明能够生长的大肠杆菌已导入了重组质粒或普通质粒。如果再涂到含四环素的培养基上，与图b圆圈相对应的图a的菌落表现型是抗氨苄青霉素而不抗四环素的，这些大肠杆菌是导入了重组质粒的目的菌。

人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为这二者共用一套遗传密码子，目的基因导入大肠杆菌后表达的过程是生长激素基因→mRNA→生长激素。