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【生物--现代生物科技专题】降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等疾病.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,并人工合成了两条各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,获取新型降钙素目的基因的方法是.(2)获得

2019-04-29

【生物--现代生物科技专题】
降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等疾病.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,并人工合成了两条各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,获取新型降钙素目的基因的方法是______.
(2)获得的双链DNA经EcoR I(识别序列和切割位点.-G↓LAATTC-)和BamH I(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______.若选择动物乳房反应器生产新型降钙素,则应将重组DNA导入______细胞,成功后利用胚胎工程,先进行早期胚胎培养,最后通过______,即可获得转基因动物.
②设计EcoR I和B锄 I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)制备该新型降钙素,运用的是现代生物工程技术中的______工程.
优质解答
(1)由图可知Klenow酶能够将单链DNA延伸,可见它是一种DNA聚合酶;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,并人工合成了两条各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.这是运用人工合成法获取目的基因.
(2)①因为大肠杆菌繁殖速度快,多为单细胞,遗传物质相对较少,所以其是基因工程理想的受体细胞;因为受精卵全能性高,所以动物细胞常用受精卵作为受体细胞;接着通过早期胚胎培养和胚胎移植,就可获得转基因动物.
②由于EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列和切点不同,所以用EcoRⅠ和BamHⅠ同时切割,目的基因两侧形成的黏性末端不同,载体也是,这样可以保证目的基因和载体定向连接.
③基因工程中,重组质粒的鉴定和选择依靠标记基因.
(3)根据材料中“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,获得双链DNA”,可以确定运用的现代生物工程技术是蛋白质工程.
故答案:(1)DNA聚合  人工合成
(2)①繁殖速度快,单细胞,遗传物质相对较少   受精卵  胚胎移植
②保证目的基因和载体定向连接
③标记基因
(3)蛋白
(1)由图可知Klenow酶能够将单链DNA延伸,可见它是一种DNA聚合酶;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,并人工合成了两条各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.这是运用人工合成法获取目的基因.
(2)①因为大肠杆菌繁殖速度快,多为单细胞,遗传物质相对较少,所以其是基因工程理想的受体细胞;因为受精卵全能性高,所以动物细胞常用受精卵作为受体细胞;接着通过早期胚胎培养和胚胎移植,就可获得转基因动物.
②由于EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列和切点不同,所以用EcoRⅠ和BamHⅠ同时切割,目的基因两侧形成的黏性末端不同,载体也是,这样可以保证目的基因和载体定向连接.
③基因工程中,重组质粒的鉴定和选择依靠标记基因.
(3)根据材料中“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,获得双链DNA”,可以确定运用的现代生物工程技术是蛋白质工程.
故答案:(1)DNA聚合  人工合成
(2)①繁殖速度快,单细胞,遗传物质相对较少   受精卵  胚胎移植
②保证目的基因和载体定向连接
③标记基因
(3)蛋白
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