Question

4．1982年，利用現(xiàn)代生物科技，人們研究出了世界上第一例體型比普通小鼠大1.8倍的轉(zhuǎn)基因“超級小鼠”．請根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：
（1）質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：

為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，開可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的末端相同．
（2）按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即T₄DNA連接酶和E•coliDNA連接酶．基因工程中除質(zhì)粒外，動(dòng)植物病毒和λ噬菌體衍生物也可作為運(yùn)載體．
（3）實(shí)施基因工程的核心是構(gòu)建基因表達(dá)載體．
（4）圖1、2箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)．請回答：

用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因，構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在其目的基因前要加上特殊的啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，圖中抗生素抗性基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來．
（5）將目的基因?qū)�入小鼠�?xì)胞時(shí)常采用顯微注射技術(shù)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入到受體細(xì)胞．

Answer 1

分析 基因工程的基本工具：
1、“分子手術(shù)刀”--限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）
（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的．
（2）功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性．
（3）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端．
2、“分子縫合針”--DNA連接酶
（1）兩種DNA連接酶（E•coliDNA連接酶和T₄DNA連接酶）的比較：
①相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵．
②區(qū)別：E•coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T₄DNA連接酶來源于T₄噬菌體，可用于連接粘性末端和平末端，但連接效率較低．
（2）與DNA聚合酶作用的異同：DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵．DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵．
3、“分子運(yùn)輸車”--載體
（1）載體具備的條件：①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存．②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入．③具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇．
（2）最常用的載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子．
（3）其它載體：噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒．

解答 解：（1）兩種不同酶切割之后便于相連，切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的末端相同．
（2）按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即T₄DNA連接酶和E•coliDNA連接酶．基因工程中除質(zhì)粒外，動(dòng)植物病毒和λ噬菌體衍生物也可作為運(yùn)載體．
（3）實(shí)施基因工程的核心是構(gòu)建基因表達(dá)載體．
（4）分析圖解可知，SmaⅠ限制酶的切割位點(diǎn)剛好存在標(biāo)記基因和目的基因的內(nèi)部，因此用SmaⅠ切割會破壞質(zhì)粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因．構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在其目的基因前要加上特殊的啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，圖中抗生素抗性基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來．
（5）將目的基因?qū)�入小鼠�?xì)胞時(shí)常采用顯微注射技術(shù)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入到受體細(xì)胞．
故答案為：
（1）切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的末端相同
（2）T₄        E•coli       動(dòng)植物病毒       λ噬菌體衍生物
（3）構(gòu)建基因表達(dá)載體
（4）SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因（回答其中一點(diǎn)即可）
RNA聚合酶       鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來
（5）顯微注射

點(diǎn)評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，重點(diǎn)考查基因工程的工具，只要考生識記基因工程三種工具的相關(guān)知識即可，屬于考綱識記層次的考查，這需要考生在平行的學(xué)習(xí)過程中構(gòu)建相關(guān)知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)．