Question

【題目】基因工程中，需要使用限制酶切割目的基因和質粒，便于重組和篩選。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—。

（1）根據已知條件和圖回答：

①上述質粒用限制酶________切割，目的基因用限制酶________切割。

②將切下的目的基因片段插入質粒的切口處，還要加入適量的________。

③請指出質粒上至少要有一個標記基因的理由是____________________________________________。

（2）不同生物的基因可以拼接的結構基礎是_______________________________________________。

（3）大腸桿菌是首先成功表達外源基因的宿主菌，但不能表達結構復雜的蛋白質，哺乳類細胞、昆蟲細胞表達系統雖然能表達結構復雜的哺乳類細胞蛋白，但操作復雜，表達水平低，不宜推廣使用。基因工程中常選用酵母菌作為受體細胞，請從細胞結構等方面分析用酵母菌作受體細胞能克服上述不足的理由是________________________________________________________________

Answer 1

【答案】Ⅰ Ⅱ DNA連接酶 檢測重組質粒(或目的基因)是否導入受體細胞 DNA結構基本相同 ①單細胞真核生物，含有加工、修飾蛋白質的內質網和高爾基體；②繁殖速度快，能很快得到大量的目的基因；③培養成本低；④容易培養

【解析】

根據“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—”可知，限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的識別序列雖然不同，但可以產生相同的黏性末端，且限制酶Ⅰ的識別序列內部存在限制酶Ⅱ的識別序列和切點。

（1）①上述質粒同時存在限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的識別序列，且兩個標記基因中均存在-GATC-的序列，必須保證至少一個標記基因的完整性，故不能用限制酶Ⅱ切割該質粒，而應該用限制酶Ⅰ切割質粒，目的基因兩端均存在-GATC-的序列，故需要用限制酶Ⅱ切割。

②需要用DNA連接酶將切下的目的基因與質粒進行連接。

③質粒上的標記基因的作用：可以用于篩選目的基因是否導入受體細胞。

（2）由于不同生物的DNA結構基本相同，故不同生物的基因可以拼接。

（3）基因工程中常選用酵母菌作為受體細胞，是因為它是單細胞真核生物，含有加工、修飾蛋白質的內質網和高爾基體；繁殖速度快，能很快得到大量的目的基因；培養成本低；容易培養等。