Question

(8分)我國(guó)基因工程藥物的研制和生產(chǎn)發(fā)展迅猛，下圖是利用基因工程方法生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的示意圖。pBR322質(zhì)粒為基因工程中經(jīng)常選用的載體，Amp^r表示青霉素抗性基因，Tet^r表示四環(huán)素抗性基因，該質(zhì)粒上有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的識(shí)別和切割位點(diǎn)，如圖（已知普通大腸桿菌中不含有pBR322質(zhì)粒上任何基因；限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）�；卮饐栴}：

(1)過程②為　      ，質(zhì)粒上的抗性基因作用是　       。

(2)為防止④過程中出現(xiàn)多種重組質(zhì)粒，一般用兩種限制酶分別對(duì)目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行剪切，從而把目的基因和質(zhì)粒各自剪切出　      (不同／相同)的黏性末端�；�因表達(dá)載體中目的基因除包含以上所描述的結(jié)構(gòu)外，還必須含有        。

(3)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ中的任意兩種，同時(shí)對(duì)多個(gè)質(zhì)粒pBR322進(jìn)行切割，則形成的DNA片段共　     種；為提高⑤過程成功率，常用　     溶液處理大腸桿菌。

(4)現(xiàn)在用限制酶PstI切割目的基因和質(zhì)粒pBR322，完成過程④、⑤后，將三角瓶?jī)?nèi)的大腸桿菌先接種到甲培養(yǎng)基上，形成菌落后用無(wú)菌牙簽挑取甲上的單個(gè)菌落，分別接種到乙和丙兩個(gè)培養(yǎng)基的相同位置，一段時(shí)間后，菌落的生長(zhǎng)狀況如上圖所示。甲培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)的大腸桿菌中含有　     基因，與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個(gè)菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個(gè)菌落中的大腸桿菌　      。

 

Answer 1

【答案】

（1）(逆)反轉(zhuǎn)錄   檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞  （2）不同  啟動(dòng)子和終止子  (3)6種   CaCl₂（4）四環(huán)素抗性基因    成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒（含有Tet^r四環(huán)素抗性基因，而Amp^r青霉素抗性基因被破壞）

【解析】

試題分析：

（1）過程②為逆轉(zhuǎn)錄，需要逆轉(zhuǎn)錄酶；質(zhì)粒上的抗性基因作為基因工程的標(biāo)記基因，作用是檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。

（2）用兩種限制酶分別對(duì)目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行剪切，可以將目的基因和質(zhì)粒各自剪切出不同的黏性末端�；�因表達(dá)載體一般由啟動(dòng)子、目的基因、標(biāo)記基因和終止子組成，所以除了上所描述的結(jié)構(gòu)外，還必須含有啟動(dòng)子和終止子。

（3）PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ3種酶分別用1、2、3表示，其中任意兩種酶酶切時(shí)，可得到1-2、2-1，2-3、3-2，1-3、3-1六種片段。⑤過程為轉(zhuǎn)化，需要CaCl₂處理大腸桿菌，使之處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA的感受態(tài)。

（4）目的基因插入質(zhì)粒后，破壞了氨芐青霉素抗性基因，但沒有破環(huán)四環(huán)素抗性基因，因此含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但不能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。甲、丙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，因此能在甲和丙中生長(zhǎng)的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因，包括導(dǎo)入普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌；乙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素和青霉素，因此能在乙中生長(zhǎng)的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒的大腸桿菌。與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個(gè)菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個(gè)菌落中的大腸桿菌成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。

考點(diǎn)：本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生的識(shí)圖能力和能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。