Question

7．圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)．請(qǐng)回答下列問題：

（1）若圖2中目的基因D是人的α-抗胰蛋白酶的基因，現(xiàn)在要培養(yǎng)乳汁中含α-抗胰蛋白酶的羊，科學(xué)家要將該基因通過顯微注射法（方法）注入羊的受精卵中，發(fā)育完全的母羊有可能分泌含α-抗胰蛋白酶的乳汁．
（2）圖2中的目的基因D需要同時(shí)使用MestI和PstI才能獲得，而圖1所示的質(zhì)粒無限制酶MestI的酶切位點(diǎn)．所以在用該質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行改造，構(gòu)建新的限制酶切位點(diǎn)．試幫助完成構(gòu)建需要的限制酶切位點(diǎn)的過程（提供構(gòu)建需要的所有條件）：首先用①酶處理質(zhì)粒；然后用⑤處理質(zhì)粒，使被切開的質(zhì)量末端鏈接上相應(yīng)的脫氧核苷酸；再用 處理質(zhì)粒形成限制酶切位點(diǎn)，它可被②識(shí)別．（供選答案如下：①EcoRI ②MestI ③PstI ④DNA連接酶 ⑤DNA聚合酶）
（3）假設(shè)圖1質(zhì)粒上還有一個(gè)PstI的識(shí)別序列，現(xiàn)用EcoRI、PstI單獨(dú)或聯(lián)合切割同一質(zhì)粒，得到的DNA長度片段如表．請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出質(zhì)粒上EcoRI和PstI的切割位點(diǎn)．（標(biāo)出酶切位點(diǎn)之間的長度）

酶	DNA片段長度（kb：堿基對(duì)）
EcoRI	14kb
PstI	2.5kb、11.5kb
EcoRI+PstI	2.5kb、5.5kb、6.0kb

Answer 1

分析 分析圖1：外源DNA上含有BamHⅠ、SmaⅠ、EcoR I和HindⅢ四種限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，其中SmaⅠ的切割序列位于目的基因上．
分析圖2：質(zhì)粒上BamHⅠ、SmaⅠ、EcoR I和HindⅢ四種限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，其中SmaⅠ的切割位點(diǎn)位于抗生素抗性基因上．

解答 解：（1）在動(dòng)物基因工程中，一般選用受精卵作為受體細(xì)胞，利用顯微注射法將目的基因注入受精卵中．
（2）根據(jù)題意可知，圖2中的目的基因D需要同時(shí)使用MestI和PstI才能獲得，而圖1所示的質(zhì)粒無限制酶MestI的酶切位點(diǎn)．所以在用該質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行改造，構(gòu)建新的限制酶切位點(diǎn)：由于質(zhì)粒上沒有②③兩種限制酶切割位點(diǎn)，因此需要首先用①酶（EcoRI）處理質(zhì)粒；然后用⑤DNA聚合酶處理質(zhì)粒，使被切開的質(zhì)量末端鏈接上相應(yīng)的脫氧核苷酸；再④DNA連接酶用處理質(zhì)粒形成限制酶切位點(diǎn)，它可被②MestI識(shí)別．
（3）分析表格，利用EcoRI單獨(dú)切割質(zhì)粒產(chǎn)生的DNA片段長度為14kb，說明質(zhì)粒共有14kb個(gè)堿基對(duì)，并且該酶具有一個(gè)該酶的限制酶切割位點(diǎn)；利用PstI單獨(dú)切割形成2.5kb、11.5kb兩個(gè)不同的片段，說明質(zhì)粒上存在兩個(gè)PstI的切割位點(diǎn)；而EcoRI+PstI共同切割時(shí)，11.5kb的片段又被切割成5.5kb、6.0kb兩個(gè)片段，由此可以確定限制酶切割位點(diǎn)的位置．
故答案為：
（1）顯微注射法        受精卵
（2）①⑤④②
（3）如下圖所示：

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合基因結(jié)構(gòu)圖和運(yùn)載體結(jié)構(gòu)圖，考查基因工程的技術(shù)和原理，重點(diǎn)是限制酶和DNA連接酶，要求考生認(rèn)真分析圖1和圖2，能根據(jù)圖中和表中信息選擇合適的限制酶，準(zhǔn)確判斷使用DNA連接酶連接的結(jié)果，再運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)答題．