科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达但在进行基因工程

Question

科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选．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-，据图回答：（1）过程①表示的是采取______的方法来获取目的基因．（2）根据图示分析，在构建基因表达载体过程中，应用限制酶______切割质粒，用限制酶______切割目的基因．用限制酶切割目的基因和运载体后形成的黏性末端通过______原则进行连接．（3）人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是______．（4）人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为______．写出目的基因在细菌中表达的过程______．（5）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的说明已导入了______，反之则没有导入．

Answer 1

（1）过程①是以mRNA为模板形成基因的过程，属于反转录，此过程需要逆转录酶的参与．
（2）在构建基因表达载体时，需用限制酶对目的基因和质粒进行切割以形成相同的黏性末端．质粒如果用限制酶Ⅱ来切割的话，将会在质粒在出现两个切口且抗生素抗性基因全被破坏，故质粒只能用限制酶Ⅰ切割（破坏四环素抗性而保留氨苄青霉素抗性，即将来形成的重组质粒能在含氨苄青霉素的培养基中生存，而在含四环素的培养基中不能生存）；目的基因两端都出现黏性末端时才能和质粒发生重组，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割时，才会在两端都出现黏性末端．黏性末端其实是被限制酶切开的DNA两条单链的切口，这个切口上带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好通过碱基互补配对进行连接．
（3）来源不同的DNA之所以能发生重新组合，主要原因是两者的结构基础相同，都是双螺旋结构，基本组成单位都是脱氧核苷酸等．
（4）所有的生物都共用一套密码子，所以人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达，过程是生长激素基因→mRNA→生长激素．
（5）因本题上有2个标记基因，但抗四环素基因被插入的基因破坏掉，因此剩下的是抗氨苄青霉素抗性基因，如果在含氨苄青霉素的培养基上能生长，说明已经导入了重组质粒或普通质粒A，因为普通质粒和重组质粒都含有抗氨苄青霉素的基因．
故答案为：
（1）反转录（人工合成）　
（2）ⅠⅡ碱基互补配对
（3）人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同
（4）共同一套（遗传）密码子　生长激素基因→mRNA→生长激素
（5）普通质粒或重组质粒（缺一不可）