Question

【題目】圖甲中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列與切割位點，圖乙為某種基因表達載體示意圖（載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的）。利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素時，需用到圖乙所示質(zhì)粒以及圖甲所示的有關(guān)酶。請回答下列問題：

（1）質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有_________________(多選題，填序號）。

①能自我復制 ②具有標記基因 ③能啟動外源目的基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯 ④含有多個酶切位點

（2）可以從下列哪些人體細胞中獲取生產(chǎn)人胰島素的目的基因____________（多選題，填序號）。

①消化道黏膜上皮細胞 ②胰島A細胞 ③胰島B細胞 ④成熟紅細胞

（3）經(jīng)BamHⅠ酶切割得到的目的基因__________(填“能”或“不能”）與圖乙所示質(zhì)粒被Sau3AⅠ酶切后的產(chǎn)物連接，理由是______________________。

（4）將人胰島素基因與圖乙所示質(zhì)粒所拼接的重組質(zhì)粒導入到大腸桿菌的常用方法是__________，檢測目的基因是否導入成功，可用含有___________的培養(yǎng)基進行初步篩選。目的基因成功表達的標志是_______。

（5）已知圖乙所示質(zhì)粒經(jīng)EcoRⅠ和Sau3AⅠ聯(lián)合酶切后形成2.0kb和4.2kb(lkb=1000對堿基)兩種DNA片段。若將0.8kb的單個基因插在質(zhì)粒的Sau3AⅠ位點處，所形成的重組質(zhì)粒用EcoRⅠ和Sau3AⅠ聯(lián)合酶切后，能形成的DNA片段長度分別為___________________。

Answer 1

【答案】①②③④ ①②③ 能 BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制酶切割后的黏性末端相同 轉(zhuǎn)化法（CaCl2處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞） 四環(huán)素 合成胰島素 2.0kb、0.8kb、4.2kb

【解析】

本題主要是對基因工程相關(guān)內(nèi)容的考察，考生需牢固掌握基因工程的基本工具（限制酶、DNA連接酶、運載體）、基本步驟（目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細胞、目的基因的檢測和鑒定）等相關(guān)知識，結(jié)合題干及題圖信息綜合分析回答相關(guān)

問題。

（1）質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有：可以在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存，使遺傳信息得以保留；具有多個限制酶的酶切位點，便于連接目的基因；具標記基因，便于篩選；能啟動外源目的基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯；對受體細胞沒有危害并易于分離等。天然質(zhì)粒往往要經(jīng)過加工修飾以后才滿足運載體的條件。

（2）消化道黏膜上皮細胞、胰島A細胞、胰島B細胞都是有受精卵經(jīng)過增殖分化獲得，分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，遺傳物質(zhì)不變，所以它們都含有全套的遺傳物質(zhì)，都可以獲取生產(chǎn)人胰島素的目的基因，但人體成熟紅細胞無細胞核，所以不能獲取生產(chǎn)人胰島素的目的基因。

（3）分析題圖甲可知，BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制酶切割后的黏性末端相同，經(jīng)BamHⅠ酶切割得到的目的基因能與被Sau3AⅠ酶切后的產(chǎn)物連接。

（4）將目的基因?qū)�入大腸桿菌的常用方法是鈣離子轉(zhuǎn)化法，即用Ca2+處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞。重組質(zhì)粒中含有四環(huán)素抗性基因，因此檢測目的基因是否導入成功，可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基進行初步篩選。基因表達是指基因通過控制蛋白質(zhì)的合成進而控制生物性狀的現(xiàn)象，目的基因是胰島素基因，所以目的基因成功表達的標志是合成胰島素。

（5）若將0.8kb的單個基因插在質(zhì)粒的Sau3AⅠ位點處，所形成的重組質(zhì)粒含有一個EcoRⅠ的切割位點、兩個Sau3AⅠ的切割位點，因此用EcoRⅠ和Sau3AⅠ聯(lián)合酶切后，能形成的DNA片段長度分別為2.0kb、0.8kb、4.2kb。

項目	常用方法	主要適用范圍	受體細胞
植物細胞	農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法	雙子葉植物、 裸子植物	體細胞
	花粉管通道法	抗蟲棉	受精卵
	基因槍法	單子葉植物	體細胞
動物細胞	顯微注射法	動物	受精卵
微生物細胞	轉(zhuǎn)化法(CaCl2)	原核生物	大腸桿菌等