Question

【題目】圖甲中的三個DNA片段上以此表示出了EcoRI、BamHI和Sau3AI三種限制性內(nèi)切酶的識別序列與切割位點，圖乙為某種表達載體示意圖（載體上的EcoRI、Sau3AI的切點是唯一的）．

（1）質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有___．

A、能自我復制 B、具有標記基因

C、能啟動外源目的基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯 D、含有多個酶切位點

（2）可以從下列哪些人體細胞中獲取生產(chǎn)人胰島素的目的基因___（多選題）．

A．消化道黏膜上皮細胞 B．胰島A細胞

C．胰島B細胞 D．造血干細胞

（3）經(jīng)BamHI酶切割得到的目的基因___（能、不能、）與圖乙所示質(zhì)粒被Sau3AI酶切后的產(chǎn)物連接，理由是__________．

（4）將重組質(zhì)粒導入到大腸桿菌受體細胞，可用含有___的培養(yǎng)基進行初步篩選．目的基因成功表達的標志是___．

（5）已知圖乙所示質(zhì)粒經(jīng)EcoRI和Sau3AI聯(lián)合酶切后形成2.0kb和4.2kb（1kb=1000對堿基）兩種DNA片段，若將0.8kb的單個基因插在質(zhì)粒的Sau3AI位點處，所形成的重組質(zhì)粒用EcoRI和Sau3AI聯(lián)合酶切后，能形成的DNA片段分別為___．

Answer 1

【答案】ABCD ABCD 能 BamHI、Sau3AI切割后形成的黏性末端相同 四環(huán)素 合成胰島素 2.0kb；0.8 kb；4.2 kb

【解析】

1、“分子手術刀”--限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）
（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。
（2）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。
（3）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)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
（1）兩種DNA連接酶（EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：
①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。
②區(qū)別：EcoliDNA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連接酶來源于T4噬菌體，可用于連接黏性末端和平末端，但連接效率較低。
（2）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、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
（1）啟動子：是一段有特殊結(jié)構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。
（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構的DNA片段，位于基因的尾端。
（3）標記基因的作用：是為了鑒定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。常用的標記基因是抗生素基因。

（1）質(zhì)粒作為運載體，應具備的基本條件有：能自我復制、具有標記基因、能啟動外源目的基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯、含有多個酶切位點等，故ABCD均正確。
（2）消化道黏膜上皮細胞、胰島A細胞、胰島B細胞、造血干細胞都是由受精卵增殖分化而來的，遺傳物質(zhì)不變，都可以提取到人胰島素基因，故選ABCD。
（3）分析圖解可知，限制酶Sau3AI和BamHI酶切割后形成的黏性末端相同，因此經(jīng)BamHI酶切割得到的目的基因可以與上述表達載體被Sau3AI酶切后的產(chǎn)物連接。

（4）重組質(zhì)粒中含有四環(huán)素抗性基因，將重組質(zhì)粒導入到大腸桿菌受體細胞，可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基進行初步篩選。目的基因是胰島素基因，胰島素基因成功表達的標志是合成胰島素。
（5）若將0.8kb的單個基因插在質(zhì)粒的Sau3AI位點處，所形成的重組質(zhì)粒中含有2個Sau3AI切割位點和1個EcoRI切割位點，因此重組質(zhì)粒用EcoRI和Sau3AI聯(lián)合酶切后，能形成的DNA片段分別為4.2kb、0.8kb、2kb。