Question

利用转基因奶牛乳腺生物反应器生产人的生长激素，需要构建一种能高水平表达的基因表达载体，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，需要在生长激素基因编码序列前插入

 

的启动子；构建的基因表达载体导入动物受精卵常用

 

技术．
（2）由基因表达产物无法推知启动子碱基序列，其原因是

 

．
（3）过程①需选择的限制酶是

 

，过程③需选择的限制酶是

 

．过程④需要使用的工具酶是

 

．
（4）过程④中可以根据编码序列两端的部分碱基序列设计

 

进行扩增．运用PCR扩增DNA片段的原理是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

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）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．
（3）含有目的基因的外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、MboⅠ、HindⅢ的识别序列和切割位点，但是用限制酶HindⅢ、MboⅠ和HindⅢ切割都会破坏目的基因，所以过程①应选择限制酶BamHⅠ．而限制酶BamHⅠ和MboⅠ的识别序列相同，所以过程③中要将基因表达载体中的目的基因切开，应选择位于目的基因上的另一个限制酶HindⅢ．过程④表示采用PCR技术体外扩增目的基因的过程，该过程在高温条件下进行，因此需要使用耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）．
（4）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．PCR技术应用的原理是DNA复制．
故答案为：
（1）乳腺蛋白基因    显微注射    
（2）基因中启动子的碱基序列不能被转录
（3）Bam HⅠHindⅢ热稳定DNA聚合酶（Taq酶）    
（4）引物   DNA双链复制

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．