Question

1．如圖是利用基因工程方法生產(chǎn)重組人生長激素的有關資料．圖中質粒表示基因工程中經(jīng)常用的載體-pBR322質粒，Amp^r表示青霉素抗性基因，Tet^r表示四環(huán)素抗性基因．根據(jù)如圖回答下列問題（限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）：

（1）只能從垂體細胞提取人生長激素mRNA，不能從其他細胞提取的原因是因為基因選擇性表達，人生長激素基因只在垂體細胞中表達，不在其他細胞內表達．
（2）過程③往往通過PCR獲得，此過程須添加引物，所以設計引物時一定要有一段已知人生長激素基因的脫氧核苷酸序列．
（3）過程④順利進行的前提之一是需要在目的基因兩側位置上連接合適的限制酶識別序列．以下組合正確的是A、C．

A．EcoRⅠ和PstⅠ

B．PstⅠ和HindⅢ

C．HindⅢ和EcoRⅠ

（4）如果目的基因兩側只連接限制酶PstⅠ的識別序列，現(xiàn)用限制酶PstⅠ切割目的基因和質粒pBR322，完成過程④、⑤后，將三角瓶內的大腸桿菌（不含Amp^r、Tet^r抗性質粒）先接種到甲培養(yǎng)基上，一段時間后，菌落的生長狀況如圖所示．接種到甲培養(yǎng)基上的目的是篩選含四環(huán)素抗性基因的大腸桿菌，含有目的基因的大腸桿菌在乙、丙培養(yǎng)基上的存貨狀態(tài)分別是在乙中不能存活、在丙中存活．轉化后的細胞中是否含有人生長激素基因，也可以用DNA分子雜交方法進行檢測．
（5）酵母菌細胞也常常作為基因工程的受體細胞，與大腸桿菌等細菌相比，其優(yōu)點是在蛋白質合成后，細胞可以對其進行加工（或修飾）并分泌到細胞外，便于提�。�

Answer 1

分析 根據(jù)圖示可知，含有重組質粒的大腸桿菌能在四環(huán)素培養(yǎng)基中生存，但不能在青霉素培養(yǎng)基中生存，可知切割質粒時應選用的酶是限制酶PstI，破壞了青霉素抗性基因．
甲、丙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，因此能在甲和丙中生長的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因，包括導入普通質粒和重組質粒的大腸桿菌；
乙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素和青霉素，因此能在乙中生長的是導入普通質粒的大腸桿菌．
與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導入了重組質粒．

解答 解：（1）由于基因的選擇性表達，人生長激素基因只在垂體細胞中表達，不在其他細胞內表達，因此只能從垂體細胞提取人生長激素mRNA．
（2）PCR技術設計引物時一定要有一段已知人生長激素基因的脫氧核苷酸序列．
（3）分析圖解可知，質粒上存在Amp^r和Tet^r兩個抗性基因，該抗性基因應作為重組質粒的標記基因，而兩個抗性基因上分別具有PstⅠ和HindⅢ的切割位點，因此不能同時使用這兩種限制酶切割，否則會導致質粒上兩個標記基因均失活，因此可以用EcoRⅠ和PstⅠ或HindⅢ和EcoRⅠ兩個組合．
（4）在甲中能生長的是具有四環(huán)素抗性的細菌，含有四環(huán)素抗性基因；與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個菌落，說明丙培養(yǎng)基中這兩個菌落中的大腸桿菌成功導入了重組質粒，而且目的基因插入質粒后，破壞了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大腸桿菌不能在含有青霉素的乙培養(yǎng)基上生長，但四環(huán)素基因是完好的，則含有目的基因的大腸桿菌能在含有四環(huán)素的丙培養(yǎng)基上生長．目的基因的檢測也可用DNA分子雜交法．
（5）酵母菌為真核生物，細胞內具有對分泌蛋白加工的內質網(wǎng)和高爾基體等細胞器，細菌等原核生物，不具有內質網(wǎng)和高爾基體等細胞器．
故答案為：
（1）因為基因選擇性表達，人生長激素基因只在垂體細胞中表達，不在其他細胞內表達
（2）人生長激素基因
（3）A、C
（4）含四環(huán)素抗性基因   在乙中不能存活    在丙中存活     DNA分子雜交
（5）加工（或修飾）

點評 本題考查基因工程的操作等知識點，意在考查學生的識圖和理解能力，屬于中檔題，解題的關鍵是理解標記基因結構完整，則能在對應培養(yǎng)基中生長．