降钙素是一种多肽类激素,能减少骨钙流失,常用于治疗骨质疏松症。人降钙素活性很低,半衰期较短。某科研机构对降钙素基因进行改造,并与大肠杆菌DNA分子重组,成功地在大肠杆菌中得到一种活性高、半衰期长的新型降钙素。操作过程如图所示。

(1)改造新型降钙素基因的基本途径是:从预期新型降钙素的功能出发设计其化学结构,推测应有的_________________序列,找到对应的____________________序列,合成相应的DNA(基因)。

(2)图1表示人工合成新型降钙素DNA的过程:先合成两条含72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链片段(阴影部分),再利用Klenow酶补平,获得双链DNA。该方法可避免合成较长核苷酸链时容易缺失碱基的现象。从功能看,Klenow酶是一种_________________________酶,合成的双链DNA含有______________个碱基对。

(3)获得新型降钙素DNA后,常采用PCR技术扩增DNA。PCR反应包含多次循环,每次循环包括变性、复性和_______________。PCR技术使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是_______________。

(4)图2表示运用基因工程生产新型降钙素的过程。该过程利用限制酶、____酶和运载体等作为基本工具,通过一定的手段构建_____,并将其导入大肠杆菌体内实现高效表达。导入之前,要将大肠杆菌放入一定浓度的CaCl2溶液中处理,使之成为________细胞,以提高细菌的吸收能力。

(5)科学家对降钙素基因进行重新设计、改造,生产出高活性的新型降钙素,这项生物工程技术称为________。

在药品生产中,人们逐步利用基因工程技术生产出如干扰素,白细胞介素,凝血因子等各种高质量低成本的药品,请分析回答:

(1)在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中,一般要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶,其中限制酶切割的是___________________键,其特点是___________________________。

(2)将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后,能在细菌细胞内直接合成“某激素”,则该激素在细菌体内的合成包括______________________和_________________两个阶段。

(3)基因工程形成工程菌的遗传学原理是______________________________。

(4) 基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定,其中分子水平的检测又分三步:首先要检测转基因生物的DNA是否插入了目的基因,采用技术是______________________;其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是____________________________;最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是__________________________________________。

(5)为了解基因结构,通常选取一特定长度的线性DNA分子,先用一种限制酶切割,通过某种技术将单酶水解片段分离,计算相对大小;然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解,分析片断大小。下表是某小组进行的相关实验。

已知一线性DNA序列共有5000bp(bp为碱基对)

第一步水解

产物(单位bp)

第二步水解

产物(单位bp)

A酶切割

1900

将第一步水解产物分离后,分别用B酶切割

1700 200

1500

800 700

1600

1100 500

由实验可知,在这段已知序列上,A酶与B酶的识别序列分别为______个和_____个。

 0  143887  143895  143901  143905  143911  143913  143917  143923  143925  143931  143937  143941  143943  143947  143953  143955  143961  143965  143967  143971  143973  143977  143979  143981  143982  143983  143985  143986  143987  143989  143991  143995  143997  144001  144003  144007  144013  144015  144021  144025  144027  144031  144037  144043  144045  144051  144055  144057  144063  144067  144073  144081  170175 

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