Question

【題目】天然存在的野生型質(zhì)粒由于分子量大、單一酶切位點(diǎn)少、遺傳標(biāo)記不理想等缺陷，不能滿足作為運(yùn)載體的要求，因此往往需要以多種野生型質(zhì)粒為基礎(chǔ)進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒．
假設(shè)下列三種質(zhì)粒A，B，D，分別含有抗生素抗性基因r，s，及酶a，b的酶切位點(diǎn)．現(xiàn)需要通過基因工程大量表達(dá)目的基因M的產(chǎn)物．

（1）組成目的基因M的基本單體有哪幾種 ． 切割目的基因的酶b稱為酶．
（2）作為基因工程的運(yùn)載體，必須具備的條件是（ ）（多選）
A.具有一個或多個限制酶切位點(diǎn)，以供外源基因插入其中
B.具有標(biāo)記基因，以檢測重組DNA分子是否導(dǎo)入受體細(xì)胞
C.能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存
D.必須是細(xì)菌的質(zhì)�；蚴删�體
E.對宿主細(xì)胞無害
（3）目的基因與運(yùn)載體通過酶連接形成重組DNA分子．
（4）如果選擇質(zhì)粒A作為目的基因M的運(yùn)載體，其缺陷是；如果選擇質(zhì)粒B作為目的基因M的運(yùn)載體，其缺陷是 ．
（5）為解決上述野生型質(zhì)粒作為運(yùn)載體的缺陷，進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒．
如果用酶a分別切割質(zhì)粒A，B，形成人工構(gòu)建的新質(zhì)粒（X），X是否是較理想的目的基因運(yùn)載體，為什么？。如果用酶a分別切割質(zhì)粒A，D，形成人工構(gòu)建的新質(zhì)粒（Y），Y是否是較理想的目的基因運(yùn)載體，為什么？ ．

Answer 1

【答案】
（1）胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸；限制性核酸內(nèi)切
（2）ABCD
（3）DNA連接
（4）目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，可檢測受體細(xì)胞中的抗性基因r而確定是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A，但無法檢測是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒A；目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，抗性基因s被破壞，無法檢測是否導(dǎo)入了質(zhì)粒B
（5）是，用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個抗性基因r和一個抗性基因s的X；用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，但失去了抗s抗性；如果未導(dǎo)入質(zhì)粒，則無任何抗性；如果導(dǎo)入的質(zhì)粒未成功重組M，則表現(xiàn)抗r與抗s抗性；由此可篩選出受體細(xì)胞是否含有M重組質(zhì)粒；否，用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個抗性基因r和二個抗性基因s的Y，用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，如果其中一個抗性基因s因?qū)�入目的基因M被破壞，而另一抗s基因自身環(huán)化，仍具抗性，會影響檢測
【解析】解：（1）基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此基因M的基本單體有胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸．切割目的基因的酶b稱為限制性核酸內(nèi)切酶．（2）A、運(yùn)載體應(yīng)具有一個或多個限制酶切位點(diǎn)，以供外源基因插入其中，A正確；
B、運(yùn)載體應(yīng)具有標(biāo)記基因，以檢測重組DNA分子是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，B正確；
C、運(yùn)載體要能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，C正確；
D、運(yùn)載體可以是細(xì)菌的質(zhì)粒、動植物病毒或噬菌體的衍生物，D錯誤；
E、運(yùn)載體必須對宿主細(xì)胞無害，E正確．（3）目的基因與運(yùn)載體通過DNA連接酶連接形成重組DNA分子．（4）分析圖解可知，質(zhì)粒A上有一個抗性基因r，如果選擇質(zhì)粒A作為目的基因M的運(yùn)載體，目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，可檢測受體細(xì)胞中的抗性基因r而確定是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A，但無法檢測是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒A；如果選擇質(zhì)粒B作為目的基因M的運(yùn)載體，目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，抗性基因s被破壞，無法檢測是否導(dǎo)入了質(zhì)粒B．因此為解決上述野生型質(zhì)粒作為運(yùn)載體的缺陷，進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒．（5）用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個抗性基因r和一個抗性基因s的X；用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，但失去了抗s抗性；如果未導(dǎo)入質(zhì)粒，則無任何抗性；如果導(dǎo)入的質(zhì)粒未成功重組M，則表現(xiàn)抗r與抗s抗性；由此可篩選出受體細(xì)胞是否含有M重組質(zhì)粒，因此X是否是較理想的目的基因運(yùn)載體．
用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個抗性基因r和二個抗性基因s的Y，用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，如果其中一個抗性基因s因?qū)�入目的基因M被破壞，而另一抗s基因自身環(huán)化，仍具抗性，會影響檢測，因此Y不是較理想的目的基因運(yùn)載體．
所以答案是：（1）胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸 限制性核酸內(nèi)切（2）ABCE（3）DNA連接（4）目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，可檢測受體細(xì)胞中的抗性基因r而確定是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A，但無法檢測是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒A 目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，抗性基因s被破壞，無法檢測是否導(dǎo)入了質(zhì)粒B（5）是 用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個抗性基因r和一個抗性基因s的X；用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，但失去了抗s抗性；如果未導(dǎo)入質(zhì)粒，則無任何抗性；如果導(dǎo)入的質(zhì)粒未成功重組M，則表現(xiàn)抗r與抗s抗性；由此可篩選出受體細(xì)胞是否含有M重組質(zhì)粒．否 用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個抗性基因r和二個抗性基因s的Y，用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，如果其中一個抗性基因s因?qū)�入目的基因M被破壞，而另一抗s基因自身環(huán)化，仍具抗性，會影響檢測
【考點(diǎn)精析】掌握基因工程的原理及技術(shù)是解答本題的根本，需要知道基因工程的原理是利用DNA重組技術(shù)．