【題目】科研人員通過基因工程實(shí)現(xiàn)了β-甘露聚糖酶基因在豬腸道野生酵母菌中的表達(dá),使原來不能被豬利用的粗纖維在豬腸道內(nèi)被分解成了可直接吸收的單糖。下圖為構(gòu)建工程菌的部分過程,其中介導(dǎo)序列能引導(dǎo)載體整合到酵母菌的染色體DNA上。請回答。

(1)①過程中需要的工具酶是___________,②、③過程中需要的工具酶是___________。

(2)同尾酶是指切割DNA分子后能產(chǎn)生相同黏性末端的限制酶,圖中4種限制酶中屬于同尾酶的是___________。

(3)重組表達(dá)載體中的介導(dǎo)序列引導(dǎo)目的基因整合到酵母菌的染色體DNA上,其意義在于___________。

(4)①過程從野生酵母菌染色體DNA中PCR擴(kuò)增介導(dǎo)序列時,科研人員設(shè)計了如下一對引物: GACCTCAAATCAGGTAGGTTGCATTGACTTACA,其中下劃線部分序列的設(shè)計依據(jù)是___________,方框部分序列的設(shè)計目的是___________________。

(5)對重組表達(dá)載體進(jìn)行酶切鑒定,假設(shè)所用的酶均可將識別位點(diǎn)完全切開。若使用 EcoRⅠ和SaⅠ酶切,可得到____________種DNA片段。若使用EcoRⅠ和BamHⅠ酶切,可得到____________種DNA片段。

【答案】 熱穩(wěn)定DNA聚合酶(“Tag酶”或“耐高溫的DNA聚合酶”) DNA連接酶 BamHⅠ和BglⅡ 使目的基因能隨工程菌染色體穩(wěn)定遺傳和表達(dá) 介導(dǎo)序列兩端的部分核苷酸序列 使擴(kuò)增出的介導(dǎo)序列兩端含有限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的識別序列 3 2

【解析】試題分析:分析題圖:圖示為構(gòu)建工程菌的部分過程,其中①表示采用PCR技術(shù)擴(kuò)增介導(dǎo)序列的過程;②是用DNA連接酶將質(zhì)粒載體與介導(dǎo)序列連接形成重組質(zhì)粒的過程;③表示用DNA連接酶將質(zhì)粒載體、介導(dǎo)序列質(zhì)粒載體和克隆載體重新組成形成重組表達(dá)載體。

(1)圖中①表示采用PCR技術(shù)擴(kuò)增介導(dǎo)序列的過程,該過程在高溫條件下進(jìn)行,需要熱穩(wěn)定性DNA聚合酶;②③表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程,除了圖中的限制酶外,該過程中還需要DNA連接酶。

(2)表中限制酶BamHⅠ和BglⅡ的識別序列不同,但兩者切割產(chǎn)生的黏性末端相同,屬于同尾酶。

(3)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入目的基因是目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵,重組表達(dá)載體中的介導(dǎo)序列引導(dǎo)目的基因整合到酵母菌的染色體DNA上,這可使目的基因能隨工程菌染色體穩(wěn)定遺傳和表達(dá)。

(4)①過程從野生酵母菌染色體DNA中PCR擴(kuò)增介導(dǎo)序列時,科研人員設(shè)計了如下一對引物:GAATTCGACCTCAAATCAGGTAGGTTGCATTGACTTACACCTAGG,引物是根據(jù)已知核苷酸序列設(shè)計的,因此其中下劃線部分序列的設(shè)計依據(jù)是介導(dǎo)序列兩端的部分DNA序列;GAATTC是限制酶EcoRⅠ的識別序列,而CCTAGG是限制酶BamHⅠ的識別序列,因此方框部分序列的設(shè)計目的是使擴(kuò)增出的介導(dǎo)序列兩端含有限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的識別序列。

(5)由圖可知,重組的基因表達(dá)載體含有2EcoRⅠ酶割位點(diǎn),含有1SalⅠ酶切位點(diǎn),因此使用EcoRⅠ和SalⅠ酶切重組質(zhì)?梢缘玫3DNA片斷重組的基因表達(dá)載體含有2EcoRⅠ酶割位點(diǎn),但不再含有BamHⅠ酶割位點(diǎn),因此用EcoRⅠ和BamHⅠ酶切重組質(zhì)?梢缘玫2DNA片斷

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