Question

【題目】如圖甲表示質粒pBR322上含有青霉素抗性基因(XR)和四環素抗性基因(YR)。其中，XR內部含有限制酶KasI識別序列，YR內部含有限制酶FseI、HpaII識別序列。如圖乙表示生產人抗凝血酶Ⅲ的過程，利用人工合成的人抗凝血酶Ⅲ對治療抗凝血酶缺失癥有顯著效果。

(1)圖甲中質粒pBR322的本質是_______，限制酶KasI、FseI、HpaII的作用是________。

(2)圖乙中，人抗凝血酶Ⅲ基因稱為______，獲取該基因后常用______技術進行擴增。

(3)質粒pBR322作為運輸基因的載體，除了要具有一個或多個酶切位點、標記基因外，還要能夠______________。

(4)人抗凝血酶Ⅲ基因與質粒pBR322結合后構建的基因表達載體導入受體細胞的方法是_____。這一過程中通常以受精卵作為受體細胞的原因是__________________。

(5)目的基因是否表達，還需要檢測和鑒定。檢測轉基因羊是否產生人抗凝血酶Ⅲ的方法是___________________。

Answer 1

【答案】小型環狀DNA 識別DNA中特定的序列并切割 目的基因 PCR 自我復制 顯微注射法 受精卵具有細胞的全能性（合理即可） 抗原―抗體雜交

【解析】

基因工程的基本工具：

1、“分子手術刀”——限制性核酸內切酶（限制酶）

來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。

功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，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，因此具有專一性。

結果：經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。

2、“分子縫合針”——DNA連接酶

兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較：

相同點：都縫合磷酸二酯鍵。

區別：E·coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低。

與DNA聚合酶作用的異同：DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。

3、“分子運輸車”——載體

載體具備的條件：能在受體細胞中復制并穩定保存。具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入。具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。

最常用的載體是：質粒,它是一種裸露的、結構簡單的、獨立于細菌擬核之外，并具有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子。

其它載體：λ噬菌體的衍生物、動植物病毒。

(1)圖甲中質粒pBR322是基因工程常用的載體，是能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列的，故其本質是環狀DNA，限制酶KasI、FseI、HpaII的功能是能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列并切割。

(2)圖乙中，通過向羊轉人抗凝血酶Ⅲ基因，使轉基因羊能夠分泌含人抗凝血酶的乳汁，故人抗凝血酶Ⅲ基因稱為目的基因，獲取該基因后常用PCR技術進行擴增。

(3)質粒pBR322作為運輸基因的載體，在進入受體細胞后要能夠自我復制，才能使目的基因有表達的可能性。

(4)在對動物細胞進行基因表達載體導入時，所用方法是顯微注射。受精卵具有全能性，可使含目的基因的動物細胞能夠成功表達目的基因。

(5)目的基因是否表達，還需要檢測和鑒定。人抗凝血酶是一種蛋白質，故檢測轉基因羊是否產生人抗凝血酶Ⅲ的方法是抗原—抗體雜交。