Question

利用轉(zhuǎn)基因奶牛乳腺生物發(fā)應(yīng)器生產(chǎn)人的生長激素，需要構(gòu)建一種能高水平表達(dá)的表達(dá)載體，選擇合適的基因啟動子至關(guān)重要．由于無法由基因表達(dá)產(chǎn)物推知啟動子的堿基序列，運(yùn)用PCR技術(shù)單獨(dú)克隆啟動子存在困難．科研人員經(jīng)過長期研究，終于發(fā)明了下圖所示的一種克隆啟動子的方法．請回答：

（1）培育轉(zhuǎn)基因奶牛時(shí)，需要在生長激素編碼序列前插入

 

的啟動子．
（2）由基因表達(dá)產(chǎn)物無法推知啟動子堿基序列，其原因是

 

．
（3）過程①需選擇的限制酶是

 

，過程③需選擇的限制酶是

 

．過程④需要使用的工具酶是

 

．
（4）過程④中可以根據(jù)基因編碼序列兩端的部分堿基序列設(shè)計(jì)

 

進(jìn)行擴(kuò)增．?dāng)U增過程中，在第

 

輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段．
（5）過程⑤中將克隆的啟動子與外源基因編碼序列連接時(shí)，原引物a所在的P片段的堿基對數(shù)目應(yīng)是3的整數(shù)倍，目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：分析題圖：外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、MboⅠ、HindⅢ的識別序列和切割位點(diǎn)，且限制酶BamHⅠ和MboⅠ的識別序列相同，用限制酶HindⅢ、MboⅠ和HindⅢ切割都會破壞目的基因．①表示獲取目的基因的過程；②表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；③表示將基因表達(dá)載體中的目的基因切開；④表示采用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增目的基因．

解答： 解：（1）培育轉(zhuǎn)基因奶牛時(shí)，根據(jù)基因的選擇性表達(dá)原理，需要在生長激素編碼序列前插入乳腺蛋白基因的啟動子，使生長激素編碼序列只在乳腺組織細(xì)胞中表達(dá)．
（2）因?yàn)榛�因中啟動子的堿基序列不能被轉(zhuǎn)錄，所以由基因表達(dá)產(chǎn)物無法推知啟動子堿基序列．
（3）含有目的基因的外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、MboⅠ、HindⅢ的識別序列和切割位點(diǎn)，但是用限制酶HindⅢ、MboⅠ和HindⅢ切割都會破壞目的基因，所以過程①應(yīng)選擇限制酶BamHⅠ．而限制酶BamHⅠ和MboⅠ的識別序列相同，所以過程③中要將基因表達(dá)載體中的目的基因切開，應(yīng)選擇位于目的基因上的另一個(gè)限制酶HindⅢ．過程④表示采用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增目的基因的過程，該過程在高溫條件下進(jìn)行，因此需要使用耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）．
（4）過程④中可以根據(jù)基因編碼序列兩端的部分堿基序列設(shè)計(jì)引物進(jìn)行擴(kuò)增．?dāng)U增過程中，在第三輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段．
（5）因?yàn)榛�因中相鄰�?個(gè)堿基決定一個(gè)密碼子，所以過程⑤中將克隆的啟動子與外源基因編碼序列連接時(shí)，原引物a所在的P片段的堿基對數(shù)目應(yīng)是3的整數(shù)倍，目的是保證外源基因編碼序列編碼正確的氨基酸序列．
故答案為：
（1）乳腺蛋白基因
（2）基因中啟動子的堿基序列不能被轉(zhuǎn)錄
（3）BamHⅠHindⅢ耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）
（4）引物　三
（5）保證外源基因編碼序列編碼正確的氨基酸序列

點(diǎn)評：本題結(jié)合流程圖，考查基因工程的原理和應(yīng)用，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；識記能力和理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識，解決生物學(xué)問題的能力．