Question

1．如图是利用基因工程方法生产重组人生长激素的有关资料．图中质粒表示基因工程中经常用的载体-pBR322质粒，Amp^r表示青霉素抗性基因，Tet^r表示四环素抗性基因．根据如图回答下列问题（限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）：

（1）只能从垂体细胞提取人生长激素mRNA，不能从其他细胞提取的原因是因为基因选择性表达，人生长激素基因只在垂体细胞中表达，不在其他细胞内表达．
（2）过程③往往通过PCR获得，此过程须添加引物，所以设计引物时一定要有一段已知人生长激素基因的脱氧核苷酸序列．
（3）过程④顺利进行的前提之一是需要在目的基因两侧位置上连接合适的限制酶识别序列．以下组合正确的是A、C．

A．EcoRⅠ和PstⅠ

B．PstⅠ和HindⅢ

C．HindⅢ和EcoRⅠ

（4）如果目的基因两侧只连接限制酶PstⅠ的识别序列，现用限制酶PstⅠ切割目的基因和质粒pBR322，完成过程④、⑤后，将三角瓶内的大肠杆菌（不含Amp^r、Tet^r抗性质粒）先接种到甲培养基上，一段时间后，菌落的生长状况如图所示．接种到甲培养基上的目的是筛选含四环素抗性基因的大肠杆菌，含有目的基因的大肠杆菌在乙、丙培养基上的存货状态分别是在乙中不能存活、在丙中存活．转化后的细胞中是否含有人生长激素基因，也可以用DNA分子杂交方法进行检测．
（5）酵母菌细胞也常常作为基因工程的受体细胞，与大肠杆菌等细菌相比，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行加工（或修饰）并分泌到细胞外，便于提取．

Answer 1

分析 根据图示可知，含有重组质粒的大肠杆菌能在四环素培养基中生存，但不能在青霉素培养基中生存，可知切割质粒时应选用的酶是限制酶PstI，破坏了青霉素抗性基因．
甲、丙培养基中含有四环素，因此能在甲和丙中生长的大肠杆菌含有四环素抗性基因，包括导入普通质粒和重组质粒的大肠杆菌；
乙培养基中含有四环素和青霉素，因此能在乙中生长的是导入普通质粒的大肠杆菌．
与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒．

解答 解：（1）由于基因的选择性表达，人生长激素基因只在垂体细胞中表达，不在其他细胞内表达，因此只能从垂体细胞提取人生长激素mRNA．
（2）PCR技术设计引物时一定要有一段已知人生长激素基因的脱氧核苷酸序列．
（3）分析图解可知，质粒上存在Amp^r和Tet^r两个抗性基因，该抗性基因应作为重组质粒的标记基因，而两个抗性基因上分别具有PstⅠ和HindⅢ的切割位点，因此不能同时使用这两种限制酶切割，否则会导致质粒上两个标记基因均失活，因此可以用EcoRⅠ和PstⅠ或HindⅢ和EcoRⅠ两个组合．
（4）在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，含有四环素抗性基因；与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，则含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长．目的基因的检测也可用DNA分子杂交法．
（5）酵母菌为真核生物，细胞内具有对分泌蛋白加工的内质网和高尔基体等细胞器，细菌等原核生物，不具有内质网和高尔基体等细胞器．
故答案为：
（1）因为基因选择性表达，人生长激素基因只在垂体细胞中表达，不在其他细胞内表达
（2）人生长激素基因
（3）A、C
（4）含四环素抗性基因   在乙中不能存活    在丙中存活     DNA分子杂交
（5）加工（或修饰）

点评 本题考查基因工程的操作等知识点，意在考查学生的识图和理解能力，属于中档题，解题的关键是理解标记基因结构完整，则能在对应培养基中生长．