Question

【題目】嚴重聯合性免疫缺陷癥是一種T淋巴細胞缺乏腺苷脫氨酶（ADA）引起的疾病，通過基因工程的方法將正常ADA基因導入患者細胞中進行治療。圖分別表示正常ADA基因、金屬硫蛋白基因（含有該基因的細胞能在含重金屬鎘的培養基中生長）和質粒（總長為3.8kb，lkb=1000對堿基），ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠ均為限制酶。

（1）基因工程的理論依據是不同生物_____________(多選）。

A．細胞結構相同 B．DNA雙螺旋結構相同

C．都遵循中心法則 D．共用一套密碼子

（2）為了篩選含有目的基因的受體細胞，需要先將目的基因和標記基因連接形成融合基因。首先用__________________________限制酶切割正常腺苷脫氨酶基因與金屬硫蛋白基因，然后用DNA連接酶將它們連接形成融合基因。

（3）將上述融合基因與圖17中的質粒構建成重組質粒時，應選用的限制酶是_______。

A．ClaⅠ B．SacⅠ和XbaⅠ

C．ClaⅠ和XbaⅠ D．ClaⅠ和SacⅠ

（4）若該融合基因長1.9kb，據圖分析，此重組質粒大小為__________kb。

（5）重組質粒應導入的受體細胞是病人的T淋巴細胞。若上述基因工程的受體細胞為微生物，目的基因也可以表達成功。請結合題意闡述目的基因可以在微生物等受體細胞中得以表達的原因：_______________________________。

Answer 1

【答案】BCD ClaⅠ、XbaⅠ和 SacⅠ B 5.3 不同生物的DNA分子的結構相同，都具有獨特的雙螺旋結構，可以相互連接起來；不同的生物DNA復制、轉錄和翻譯過程中都遵循堿基互補配對原則，且翻譯過程中共用一套遺傳密碼，因此目的基因在受體細胞可以表達出相應的蛋白質

【解析】

1、限制性核酸內切酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。

2、DNA連接酶將兩個雙鏈DNA片段縫合起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

3、基因工程的基本操作流程：獲取目的基因→構建表達載體→導入受體細胞→得到轉基因生物→目的基因檢測與鑒定

（1）從分子水平分析，不同生物的DNA分子的結構相同，都具有獨特的雙螺旋結構，可以相互連接起來；不同生物的基因指導蛋白質的合成過程均遵循中心法則，且翻譯過程中共用一套遺傳密碼。綜上所述，A錯誤，B、C、D正確。故選BCD。

（2）由題意可知，可用ClaⅠ和SacⅠ限制酶切割正常腺苷脫氨酶基因，用ClaⅠ和XbaⅠ限制酶切割金屬硫蛋白基因，然后用DNA連接酶將它們連接形成融合基因。

（3）由題意可知，融合基因兩端是SacⅠ和XbaⅠ限制酶切割的黏性末端，與圖17中的質粒構建成重組質粒時，應選用的限制酶是SacⅠ和XbaⅠ切割質粒，B正確，A、C、D錯誤。故選B。

（4）若該融合基因長1.9kb，據圖分析，用SacⅠ和XbaⅠ限制酶切割質粒后的形成長0.4kb和3.4kb的堿基片段，融合基因與酶切后的質粒（大小為3.4kb）構建成重組質粒，其大小為5.3kb。

（5）目的基因可以在微生物等受體細胞中得以表達的原因：不同生物的DNA分子的結構相同，都具有獨特的雙螺旋結構，可以相互連接起來；不同的生物DNA復制、轉錄和翻譯過程中都遵循堿基互補配對原則，且翻譯過程中共用一套遺傳密碼，因此目的基因在受體細胞可以表達出相應的蛋白質