Question

【題目】基因表達載體的構建是基因工程的重要技術。下圖甲表示以大腸桿菌為受體細胞的基因表達載體的構建過程，請回答以下問題：

（1）質粒中的復制原點是________________酶識別和結合的位點。

（2）體外重組的質粒可通過_______離子參與的________方法導入大腸桿菌細胞

（3）為了篩選獲得含有上圖所示重組質粒的大腸桿菌，實驗人員首先將經轉化處理過的大腸桿菌接種在含_____________（抗生素）的培養基中，并出現菌落（圖乙），然后用滅菌后的絲絨包上棉花制成的一枚“印章”，將圖乙所示培養基上的菌落印到含__________（抗生素）的另一培養基上，培養后形成菌落（圖丙）。圖丙中，________（填能正常生長繁殖或不能正常生長繁殖）的菌落已導入含目的基因的重組質粒。

（4）基因工程中，某些噬菌體經改造后可以作為載體。而體外重組的噬菌體DNA通常需與________組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導入宿主細胞。在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，可作為重組噬菌體宿主細胞的是________。噬菌體載體與質粒載體相比，其優點是__________________________________ 。

（5）1967年，羅思和海林斯基發現細菌染色體DNA之外的質粒有自我復制能力，并可以在細菌細胞之間轉移，這一發現對于當時基因工程技術的發展有什么促進作用？__________________________________

（6）若某DNA分子片段用兩種限制酶酶切成不同長度的片段（結果如下表所示）。

酶	酶切結果（1kb=1000對堿基）
BamHI	四個片段：8．0kb，7．5kb，4．5kb，2．9kb
BglII	三個片段：13kb，6kb，3．9kb
BamHI+ BglII	六個片段：7．5kb，6kb，3．5kb，2．9kb，2kb，1kb

7．5kb、2．9kb和6kb三個片段中不存在BamHI和BglII兩種酶的酶切位點，請根據上述酶切結果說明判斷依據：_______________。

Answer 1

【答案】DNA聚合 鈣 轉化 氨芐青霉素 四環素 不能正常生長繁殖 外殼蛋白（噬菌體蛋白） 細菌 噬菌體載體能更有效地侵染受體細胞 (噬菌體載體的轉化效率更高) 為基因轉移找到了一種運載工程（質粒可以作為目的基因的運載工具） 在進行BamHI+ BglII酶切時，這三個片段沒有進一步被切成更小的片段

【解析】

基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣.將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術.個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）質粒中的復制原點是DNA聚合酶識別和結合的位點。
（2）將目的基因導入微生物細胞，最常用的原核細胞是大腸桿菌，其轉化方法是：先用Ca2+處理細胞，使其成為感受態細胞，再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態細胞混合，在一定的溫度下促進感受態細胞吸收DNA分子，完成轉化過程。
（3）由圖可知，重組質粒中氨芐青霉素抗性基因未被破壞，所以導入重組質粒的大腸桿菌能抗氨芐青霉素，但不能抗四環素。為了篩選獲得含有重組質粒的大腸桿菌，首先將經轉化處理過的大腸桿菌接種在含氨芐青毒素的培養基中，然后用影印法將該培養基上的菌落按原來的方向印在含四環素培養基上，以篩選獲得含重組質粒的細菌。在含氨芐青霉素培養基中能生長繁殖，而在含四環素培養基中不能生長繁殖的是導入了重組質粒的大腸桿菌。
（4）基因工程中，某些噬菌體經改造后可以作為載體。而體外重組的噬菌體DNA通常需與外殼蛋白組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導入宿主細胞。可作為重組噬菌體宿主細胞的是細菌。噬菌體載體與質粒載體相比，其優點是噬菌體載體能更有效地侵染受體細胞。
（5）發現質粒有自我復制能力，并可以在細菌細胞之間轉移，這可以為基因轉移找到了一種運載工程。
（6）表格數據可知：7.5kb、2.9kb和6kb三個片段中不存在BamHI和Bgl II兩種酶的酶切位點，說明在進行BamHI+Bgl II酶切時，這三個片段沒有進一步被切成更小的片段。