Question

9．利用转基因奶牛乳腺生物发生器生产人的生长激素，需要构建一种能高水平表达的表达载体，选择合适的基因启动子至关重要．由于无法由基因表达产物推知启动子的碱基序列，运用PCR技术单独克隆启动子存在困难．科研人员经过长期研究，终于发明了下图所示的一种克隆启动子的方法．请分析回答：

（1）培育转基因奶牛时，需要在生长激素编码序列前插入乳腺蛋白基因的启动子．运用显微注射法将外源基因转入动物细胞．
（2）过程③需要使用的工具酶是限制性核酸内切酶，过程④中可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计引物进行扩增．
（3）研究发现将真核生物的蛋白质基因导入了大肠杆菌菌株中，能转录形成正常mRNA，但其所控制合成的蛋白质却并不具有生物活性，最可能的原因是大肠杆菌细胞内缺乏内质网与高尔基体（或大肠杆菌缺乏生物膜系统），不能对多肽链
进行折叠、组装与修饰．
（4）由基因表达产物无法推知启动子碱基序列，其原因是基因中启动子的碱基序列不能被转录．

Answer 1

分析 分析题图：外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、MboⅠ、HindⅢ的识别序列和切割位点，且限制酶BamHⅠ和MboⅠ的识别序列相同，用限制酶HindⅢ、MboⅠ和HindⅢ切割都会破坏目的基因．①表示获取目的基因的过程；②表示基因表达载体的构建过程；③表示将基因表达载体中的目的基因切开；④表示采用PCR技术体外扩增目的基因．

解答 解：（1）培育转基因奶牛时，根据基因的选择性表达原理，需要在生长激素编码序列前插入乳腺蛋白基因的启动子，使生长激素编码序列只在乳腺组织细胞中表达．构建的基因表达载体导入动物受精卵常用显微注射技术．
（2）③表示将基因表达载体中的目的基因切开，需要用限制性核酸内切酶切割．
（3）将真核生物的蛋白质基因导入了大肠杆菌菌株中，能正常转录形成了mRNA，但其所控制合成的蛋白质却并不具有生物活性，原因是大肠杆菌细胞属于原核细胞，缺乏内质网与高尔基体，不能对多肽链进行折叠、组装与修饰．
（4）因为基因中启动子的碱基序列不能被转录，所以由基因表达产物无法推知启动子碱基序列．
故答案为：
（1）乳腺蛋白基因   显微注射法
（2）限制性核酸内切酶
（3）大肠杆菌细胞内缺乏内质网与高尔基体（或大肠杆菌缺乏生物膜系统），不能对多肽链进行折叠、组装与修饰
（4）基因中启动子的碱基序列不能被转录

点评 本题结合克隆启动子的流程图，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，能正确分析图解，并从中获取有效信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．