Question

分析下列有关基因工程材料，据图回答：

降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，将能人工合成降钙素的DNA与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。

（1）图1示人工合成降钙素DNA的过程。从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA。从功能看，Klenow酶是一种___________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。

（2）图2示利用基因工程获得产品的过程。获取目的基因的方法除图1显示的方法外还有___________。

（3）对图2中a点的操作方法为_________________________________________________。

（4）获得的双链DNA经酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。

①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它__________________________________。

②要进行重组质粒的鉴定和选择，大肠杆菌质粒需要含有_______________。

（5）对符合设计要求的重组质粒进行酶切，已知限制酶I的识别序列和切点是—G^↓GATCC— ，限制酶II的识别序列和切点是—^↓GATC—。请写出大肠杆菌质粒被限制酶I切割后所形成的DNA片段两个末端的碱基序列______________________。

Answer

DNA聚合酶 126 从供体细胞的DNA中直接分离基因 用与目的基因同一种限制性内切酶切割质粒，露出相对应的可进行碱基配对的DNA链 繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少 标记基因

【解析】试题分析：分析题图，新型的降钙素是通过蛋白质工程生产的，蛋白质工程的实质是改造基因，生产人类需要的蛋白质。在人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶催化，以4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，获得双链DNA。

（1）由图可知，“利用Klenow酶补平，获得双链DNA”可知，该酶是DNA聚合酶，人工合成DNA单链有72个碱基，且有18个碱基重合，所以碱基对数目为72×2-18=126。

（2）目的基因的获取可利用限制酶从供体细胞DNA中直接分离基因。

（3）目的基因与质粒形成重组质粒过程中，用同一种限制酶处理，可露出相同的黏性末端。

（4）①大肠杆菌具有繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少的特点，常用于做受体细胞。

②标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

（5）限制酶I识别序列和切点是-G↓GATCC-，DNA是双链，所以切割后形成的末端序列为。