Question

（10分） 降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图。

在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：

（1）Klenow酶是一种___________酶，合成的双链DNA有___________个碱基对。

（2）获得的双链DNA经EcoRⅠ（识别序列和切割位点-G^↓AATTC-）和BamHⅠ（识别序列和切割位点-G^↓GATCC-）双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。

①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它______________。

②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是__________________。

③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有_______。

（3）经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是______________。

（4）上述制备该新型降钙素，运用的现代生物工程技术是__________。

Answer

（1）DNA聚合酶 126

（2）①繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少

②保证目的基因和载体定向连接（或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接）

③标记基因

（3）合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象

（4）蛋白质工程

【解析】

试题分析：

（1）Klenow 酶催化了原料按照模板链通过碱基互补配对相连，故属于DNA 聚合酶；合成双链后碱基对数是72×2－18=126（个）。

（2）①大肠杆菌具有繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少等特点，因此是理想的受体细胞。

②若只用一种限制酶处理，则目的基因和载体的末端可以任意连接，可形成多种重组体、环状DNA等，用两种限制酶进行切割，可以使目的基因两端的黏性末端不同，保证目的基因和载体的定向连接。

③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有标记基因

（3）经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是合成的核苷酸单链较长，产生缺失碱基的现象。

（4）由于该新型降钙素是自然界原来不存在的蛋白质，因此该生物工程属于蛋白质工程。

考点：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。