Question

6．補(bǔ)充正常凝血因子F8可以治療甲型血友病，因此可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)人工生產(chǎn)F8．某種大腸桿菌的質(zhì)粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列，大腸桿菌的DNA分子中則含有β-半乳糖酶ω片段序列，由于天然大腸桿菌同時(shí)具備這兩種片段序列，可以使培養(yǎng)基中含有X-gal底物轉(zhuǎn)變成藍(lán)色產(chǎn)物，當(dāng)缺少任意一個(gè)α或ω片段序列，X-gal底物不能轉(zhuǎn)變成藍(lán)色產(chǎn)物．HindⅢ、EcoRI、BamHI分別為三種限制性內(nèi)切酶，如圖中箭頭所指為三種限制酶的切點(diǎn)．

（1）應(yīng)選用的限制性內(nèi)切酶是EcoRⅠ，選擇的依據(jù)是切斷α片段序列，為重組DNA分子的篩選提供標(biāo)記．
（2）限制酶作用的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵．
（3）控制F8的基因也可以通過(guò)人體細(xì)胞相應(yīng)的mRNA來(lái)合成，該合成的過(guò)程稱(chēng)為逆轉(zhuǎn)錄（反轉(zhuǎn)錄）．將經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)處理過(guò)的質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌后，再將大腸桿菌接種到含有X-gal底物的培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時(shí)間后，培養(yǎng)基中出現(xiàn)較多的藍(lán)色菌落，這是因?yàn)橥�一種限制酶作用的目的基因、質(zhì)粒具有相同的黏性末端，因此會(huì)出現(xiàn)質(zhì)粒的自我環(huán)化的空載現(xiàn)象，空載質(zhì)粒含有完整的α或ω片段序列，能利用培養(yǎng)基中的X-gal底物產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物．

Answer 1

分析 分析題圖：當(dāng)大腸桿菌缺少任意一個(gè)α或ω片段序列，X-gal底物不能轉(zhuǎn)變成藍(lán)色產(chǎn)物，所以要破壞質(zhì)粒中的α片段序列（含兩個(gè)酶切位點(diǎn)：HindⅢ、EcoRI），利用X-gal底物來(lái)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)入大腸桿菌．質(zhì)粒和外源DNA分子都含有HindⅢ、EcoRI、BamHI三種限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)，但HindⅢ位于目的基因上，所以不能用該酶切割獲取目的基因．所以應(yīng)選用的限制性內(nèi)切酶 EcoRI切割外源DNA和質(zhì)粒．

解答 解：（1）當(dāng)大腸桿菌缺少任意一個(gè)α或ω片段序列，X-gal底物不能轉(zhuǎn)變成藍(lán)色產(chǎn)物，所以要破壞質(zhì)粒中的α片段序列（含兩個(gè)酶切位點(diǎn)：HindⅢ、EcoRI），利用X-gal底物來(lái)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)入大腸桿菌．而α片段序列上含有HindⅢ、EcoRI兩種限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)，但HindⅢ位于目的基因上，所以不能用該酶切割，因此應(yīng)選用限制性內(nèi)切酶EcoRI切割外源DNA和質(zhì)粒．
（2）限制酶作用于DNA分子的磷酸二酯鍵，使DNA分子斷裂．
（3）通過(guò)mRNA來(lái)合成基因的過(guò)程稱(chēng)為逆轉(zhuǎn)錄．由于用同一種限制酶作用的目的基因、質(zhì)粒具有相同的黏性末端，因此會(huì)出現(xiàn)質(zhì)粒的自我環(huán)化的空載現(xiàn)象，空載質(zhì)粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培養(yǎng)基中的X-gal底物產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物．
故答案為：
（1）EcoRⅠ切斷α片段序列，為重組DNA分子的篩選提供標(biāo)記
（2）磷酸二酯鍵
（3）逆轉(zhuǎn)錄（反轉(zhuǎn)錄）      同一種限制酶作用的目的基因、質(zhì)粒具有相同的黏性末端，因此會(huì)出現(xiàn)質(zhì)粒的自我環(huán)化的空載現(xiàn)象，空載質(zhì)粒含有完整的α或ω片段序列，能利用培養(yǎng)基中的X-gal底物產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物

點(diǎn)評(píng) 本題以正常凝血因子F8為素材，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，能結(jié)合圖中和題中信息準(zhǔn)確答題．