Question

【題目】科學家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。但在進行基因工程的操作過程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是－G↓GATTC－，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是－↓GATC－，請據圖回答：

（1）過程①所需要的酶是　　　　　　　　。

（2）在構建基因表達載體的過程中，應用限制酶　 　切割質粒，用限制酶　　　　　　切割目的基因。用限制酶切 割目的基因和載體后形成的黏性末端通過　　　　 　　原則進行連接。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組，原因是　　　　　 　　　　　　　　。

（3）在過程③中一般將受體大腸桿菌用　　 　　進行處理，以增大　　　　 　　　的通透性，使含有目的基因的重組質粒容易進入受體細胞。

（4）將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養基上，得到如圖a所示的結果（圓點表示菌落），該結果說明能夠生長的大腸桿菌中已導入了　　 　　，反之則沒有導入；再將滅菌絨布按到培養基a上，使絨布表面沾上菌落，然后將絨布按到含四環素的培養基上培養，得到如圖b所示的結果（圓圈表示與圖a中培養基上對照無菌落的位置）。與圖b圓圈相對應的圖a中的菌落表現型是　 　　 ，這些大腸桿菌中導入了　　　　　　　　。

Answer 1

【答案】（1）逆轉錄酶（1分）

（2）Ⅰ Ⅱ 堿基互補配對(1分)　 人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結構相同

（3）CaCl2溶液（1分） 細胞壁（1分）

（4）普通質粒或重組質粒（1分）　 抗氨芐青霉素而不抗四環素　　 重組質粒

【解析】由圖分析可知目的基因是通過mRNA來合成的，所以過程①需要逆轉錄酶。

在構建基因表達載體的過程中，應用限制酶I切割，不然會將兩個抗性基因都破壞掉。而要獲取目的基因，限制酶必須能將目的基因切割下來，根據酶I和酶II的識別切割位點和目的基因所在的DNA上的堿基序列，應選用限制酶II進行獲取目的基因。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端通過堿基互補配對進行連接的。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組是因為人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結構相同。

在導入目的基因時通常大腸桿菌需要用CaCl2 溶液處理，以改變細胞壁的通透性，使其處于容易接受外源基因的感受態狀態。

重組質粒具有抗氨芐青霉素的抗性，如果在含氨芐青霉素的培養基上得到的菌落說明能夠生長的大腸桿菌已導入了重組質粒或普通質粒。如果再涂到含四環素的培養基上，與圖b圓圈相對應的圖a的菌落表現型是抗氨芐青霉素而不抗四環素的，這些大腸桿菌是導入了重組質粒的目的菌。

人體的生長激素基因能在大腸桿菌體內成功表達是因為這二者共用一套遺傳密碼子，目的基因導入大腸桿菌后表達的過程是生長激素基因→mRNA→生長激素。