Question

16．降鈣素是一種多肽類激素，某科學機構(gòu)為了研究一種新型降鈣素，從預期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測相應的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條DNA單鏈，兩條鏈形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補平，獲得雙鏈DNA，過程如圖．在此過程中發(fā)現(xiàn)，合成較長的核苷酸單鏈易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象．分析回答下列問題：

（1）上述制備新型降鈣素，運用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是蛋白質(zhì)工程．Klenow酶是一種DNA聚合酶酶．兩條DNA單鏈能合成部分雙鏈DNA的原因是兩條DNA單鏈中存在互補配對的堿基．
（2）獲得的雙鏈DNA經(jīng)限制酶切后插入到大腸桿菌質(zhì)粒中，篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌并進行DNA測序驗證．
①要進行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇，需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有標記基因．
②導入大腸桿菌時，要用Ca²⁺處理．
③經(jīng)DNA測序表明，最初獲得的多個重組質(zhì)粒，均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列，最可能的原因是合成的DNA單鏈較長，堿基發(fā)生了缺失．

Answer 1

分析 根據(jù)圖分析，新型的降鈣素食通過蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的．蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是改造基因，生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)．在人工合成了兩條72個堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶催化，以4種游離的脫氧核糖核苷酸為原料，遵循堿基互補配對原則，獲得雙鏈DNA．但合成較長的核苷酸單鏈時，容易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象．

解答 解：（1）根據(jù)材料中“從預期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測相應的脫氧核苷酸序列，獲得雙鏈DNA”，可以確定運用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是蛋白質(zhì)工程．由圖可知Klenow酶能夠?qū)�單鏈DNA延伸，可見它是一種DNA聚合酶．由于兩條DNA單鏈中存在互補配對的堿基，因此兩條DNA單鏈能合成部分雙鏈DNA．
（2）①基因工程中，重組質(zhì)粒的鑒定和選擇依靠標記基因．
②大腸桿菌為微生物，作為基因工程的受體細胞，需要用Ca²⁺處理大腸桿菌，使其處于感受態(tài)．
③如上圖，在合成DNA雙鏈時，如果合成的核苷酸單鏈較長，容易發(fā)生缺失堿基的現(xiàn)象．會引起最初獲得的多個重組質(zhì)粒，均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列的可能．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)工程   DNA聚合酶     兩條DNA單鏈中存在互補配對的堿基
（2）標記基因       Ca²⁺      合成的DNA單鏈較長，堿基發(fā)生了缺失

點評 本題以生產(chǎn)新型降鈣素為素材，綜合考查了蛋白質(zhì)工程和基因工程的相關(guān)知識，意在考查考生理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．