Question

【題目】分析下列有關基因工程材料，據圖回答：

降鈣素是一種多肽類激素，臨床上用于治療骨質疏松癥等。人的降鈣素活性很低，半衰期較短。某科研機構為了研發一種活性高、半衰期長的新型降鈣素，將能人工合成降鈣素的DNA與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。

（1）圖1示人工合成降鈣素DNA的過程。從預期新型降鈣素的功能出發，推測相應的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條72個堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補平，獲得雙鏈DNA。從功能看，Klenow酶是一種___________酶，合成的雙鏈DNA有________個堿基對。

（2）圖2示利用基因工程獲得產品的過程。獲取目的基因的方法除圖1顯示的方法外還有___________。

（3）對圖2中a點的操作方法為_________________________________________________。

（4）獲得的雙鏈DNA經酶切后插入到大腸桿菌質粒中，篩選含重組質粒的大腸桿菌并進行DNA測序驗證。

①大腸桿菌是理想的受體細胞，這是因為它__________________________________。

②要進行重組質粒的鑒定和選擇，大腸桿菌質粒需要含有_______________。

（5）對符合設計要求的重組質粒進行酶切，已知限制酶I的識別序列和切點是—G↓GATCC— ，限制酶II的識別序列和切點是—↓GATC—。請寫出大腸桿菌質粒被限制酶I切割后所形成的DNA片段兩個末端的堿基序列______________________。

Answer 1

【答案】 DNA聚合酶 126 從供體細胞的DNA中直接分離基因 用與目的基因同一種限制性內切酶切割質粒，露出相對應的可進行堿基配對的DNA鏈 繁殖快、單細胞、遺傳物質相對較少 標記基因

【解析】試題分析：分析題圖，新型的降鈣素是通過蛋白質工程生產的，蛋白質工程的實質是改造基因，生產人類需要的蛋白質。在人工合成了兩條72個堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶催化，以4種游離的脫氧核糖核苷酸為原料，遵循堿基互補配對原則，獲得雙鏈DNA。

（1）由圖可知，“利用Klenow酶補平，獲得雙鏈DNA”可知，該酶是DNA聚合酶，人工合成DNA單鏈有72個堿基，且有18個堿基重合，所以堿基對數目為72×2-18=126。

（2）目的基因的獲取可利用限制酶從供體細胞DNA中直接分離基因。

（3）目的基因與質粒形成重組質粒過程中，用同一種限制酶處理，可露出相同的黏性末端。

（4）①大腸桿菌具有繁殖快、單細胞、遺傳物質相對較少的特點，常用于做受體細胞。

②標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。

（5）限制酶I識別序列和切點是-G↓GATCC-，DNA是雙鏈，所以切割后形成的末端序列為。