Question

【題目】下圖是利用工程菌（大腸桿菌）生產人生長激素的實驗流程。所用的pBR322質粒含有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切點各一個，且三種酶切割形成的末端各不相同，而Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四環素抗性基因。請回答以下相關問題：

（1）過程①所用到的組織細胞是___________，過程④所用的酶是_________。⑤過程常用______溶液處理大腸桿菌。

（2）經②過程得到的互補DNA片段，稱為_____________。

（3）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對圖中質粒進行切割，用一種酶、兩種酶和三種酶分別切割時形成的DNA片段種類與用一種酶和兩種酶分別切割時形成的DNA片段種類______________(選填“相同”或“不同”)，這些種類的DNA片段中含有完整青霉素抗性基因的DNA片段和四環素抗性基因的DNA片段分別有__________種和__________種。

（4）如果只用限制酶PstⅠ切割目的基因和質粒，完成過程④、⑤后（受體大腸桿菌不含Ampr、Tetr質粒），將三角瓶內的大腸桿菌先接種到甲培養基上，形成菌落后用無菌牙簽挑取培養基甲上的單個菌落，分別接種到乙和丙兩個培養基的相同位置上，一段時間后，菌落的生長狀況如圖乙、丙所示。接種到甲培養基上的目的是篩選_____________的大腸桿菌；接種到培養基乙上的大腸桿菌菌落，能存活的大腸桿菌體內導入的是___________質粒。含有目的基因的大腸桿菌在培養基乙和丙上的生存情況是___________。

（5）將大腸桿菌培養在含青霉素、四環素培養基上的過程，屬于基因工程基本操作中的_________步驟。該基因工程中的pBR322質粒徹底水解的產物是_________________。

Answer 1

【答案】 人垂體組織細胞 DNA連接酶 CaCl2 cDNA 相同 33 含四環素抗性基因 完整的pBR322質�；蚝�有Ampr、Tetr在丙中能存活，在乙中不能存活 篩選含目的基因的受體細胞 磷酸 脫氧核糖 四種含氮堿基

【解析】試題分析：本題主要考查基因工程，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系和識圖、圖文轉化的能力。

（1）過程①獲得的是人生長激素mRNA，所以組織細胞取自垂體組織細胞；過程④構建基因表達載體用的酶是DNA連接酶；⑤過程將基因表達載體導入大腸桿菌前，常用CaCl2溶液處理大腸桿菌，使之成為感受態細胞。

（2）②過程是人的生長素mRNA逆轉錄形成cDNA的過程。

（3）PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ分3種酶分別用1，2，3表示，一種酶酶切時，一共可以得到3種不同長片段；兩種酶酶切時，可得到1-2，2-1，2-3，3-2，1-3，3-1六種片段；三種酶酶切，可得到1-2，2-3，3-1三種片段，與前面重復，因此用一種酶、兩種酶和三種酶分別切割時形成的DNA片段種類與用一種酶和兩種酶分別切割時形成的DNA片段種類相同。這些種類的DNA片段中含有完整青霉素抗性基因的DNA片段和四環素抗性基因的DNA片段分別有3種和3種。

（4）在甲中能生長的是具有四環素抗性的細菌，含有四環素抗性基因；在乙培養基中能生長的是具有四環素和青霉素抗性的細菌，所以導入的是完整的pBR322質�；蚝�有Ampr、Tetr的質粒。與丙相比，乙培養基中少了兩個菌落，說明丙培養基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導入了重組質粒，而且目的基因插入質粒后，破壞了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大腸桿菌不能在含有青霉素的乙培養基上生長，但四環素基因是完好的，則含有目的基因的大腸桿菌能在含有四環素的丙培養基上生長。

（5）將大腸桿菌培養在含青霉素、四環素培養基上的過程，屬于基因工程中的篩選含目的基因的受體細胞步驟。該基因工程中的pBR322質粒的化學本質是DNA，其徹底水解的產物是磷酸、脫氧核糖和四種含氮堿基。