Question

含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对DNA序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：

（1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从_____________生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是_____________（填“基因组文库”、“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”）。

（2）为在短时间内大量获得目的基因，可用的技术是_____________。目的基因获取之后，需要进行_____________，此步骤是基因工程的核心。

（3）用酵母菌合成的人胰岛素和利用细菌合成的人胰岛素在空间结构上存在一定差异，其原因是_____________。

（4）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA，其原因可能有①_____________；②_____________。

Answer

原核 基因组文库和cDNA文库 PCR 构建基因表达载体 酵母菌是真核生物，其细胞中的内质网和高尔基体能对人胰岛素进行加工，而细菌则不能 细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列 甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行修饰

【解析】

1、关于限制酶，考生可以从以下几方面把握：

（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。

（2）特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。

（3）结果：形成黏性末端或平末端。

2、PCR技术：

（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。

（2）原理：DNA复制。

（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。

（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）

（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。

（1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的。构建基因组文库和cDNA文库的过程中都需要使用DNA连接酶。

（2）PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，利用该技术可以在短时间内大量获得目的基因。基因工程的核心构建基因表达载体。

（3）由于酵母菌是真核生物，其细胞中的内质网和高尔基体能对核糖体上合成的人胰岛素进行加工，而细菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，因此不能对人胰岛素进行修饰和加工。

（4）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA，其原因可能有：①细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列；②甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰。