Question

（三）回答下列有关生物技术与基因表达的问题

如图所示为利用现代生物技术获得能表达某蛋白酶工程菌的过程及工程菌表达目的基因的模式图。选用的质粒A上有I、II、III、IV四种限制酶切割位点。

1.据图推断过程①获取目的基因时，应选用的限制酶是______________。过程②是利用___________酶将目的基因与运载体连接形成重组质粒。过程③为重组质粒导入受体细胞，如受体细胞为小鼠受精卵，则选用的常规方法是_______________。

2.如同时用酶I和酶IV切割图中质粒A，产生1.8kb和8.2kb的两种片段（1kb=1000对碱基对），如用四种酶同时切割质粒A，则产生0.6kb和8.2kb两种片段，那么用同时用酶II和酶IV切割质粒A，则产生的片段有____________。

3.过程⑤表示______________过程，其需要的原料是_______________。如表列举了是几种氨基酸的密码子。

据此推断图13中合成的多肽，其前三个氨基酸依次是_______________

A. 甲硫氨酸  丙氨酸  丝氨酸    B. 酪氨酸  精氨酸  精氨酸

C. 甲硫氨酸  丝氨酸  丙氨酸    D. 酪氨酸  精氨酸  丙氨酸

4.获得此蛋白酶后，利用酶的固定化技术能回收和重复利用此蛋白酶，以下属于固定化技术中的载体结合法的是_______________

Answer

1.II和IIIDNA连接酶显微注射

2.1.2kb和8.8kb

3.转录四种游离的核糖核苷酸A

4.B

【解析】据图分析，①表示目的基因的获取，②表示基因表达载体的构建，③表示将目的基因导入受体细胞，④表示目的基因的检测与表达，⑤表示转录过程。

1.目的基因上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的切割位点，质粒上有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的切割位点，切割质粒和含目的基因的DNA需要相同的限制酶，但是目的基因上有Ⅰ切割位点，所以应该选用Ⅱ、Ⅲ切割质粒和含目的基因的DNA；过程②表示基因表达载体的构建过程，需要DNA连接酶将目的基因与质粒相连。过程③表示将重组质粒导入受体细胞的过程，若受体细胞是动物的受精卵，一般用显微注射法。

2.质粒同时用I和酶IV酶切，产生1.8kb和8.2kb的两种片段，说明质粒上含有10kb个碱基对。用以上四种酶同时切割此质粒，则产生0.6kb和8.2kb的碱基两种片段，则说明Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ、Ⅲ和IV切割位点间的片段都是0.6kb，那么用同时用Ⅱ和IV酶切，则产生的片段有0.6+0.6=1.2kb和0.6+8.2=8.8kb。

3.过程⑤表示转录过程，模板是DNA 的一条链，原料是四种游离的核糖核苷酸。如表列举了是几种氨基酸的密码子。

4.图中mRNA上的碱基序列是AUGGCUUCUUUC，其中AUG是起始密码子，决定的甲硫氨酸；GCU决定的是丙氨酸；UCU决定的是丝氨酸，即决定的前三个氨基酸是甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸。

【点睛】解答本题的关键是抓住限制酶的特异性以及表达载体组成成分，对于限制酶切割后产生的片段的长度计算是本题的难点。