蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”,有著超強的抗張強度,可制成防彈背心、降落傘繩等。蜘蛛絲還可被制成人造韌帶和人造肌腱??茖W(xué)家研究出集中生產(chǎn)蜘蛛絲的方法,培育轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊。目前,基因工程中使用的限制酶主要是從原核生物中分離純化獲得的。含有限制酶的細(xì)胞通常還具有相應(yīng)的甲基化酶,它可對自身DNA進行甲基化修飾。請根據(jù)資料和圖解回答下列問題:
(1)原核細(xì)胞中的限制酶可切割外源DNA,但不破壞自身DNA,其原因可能是
①
細(xì)胞自身的DNA分子沒有該限制酶的識別序列
細(xì)胞自身的DNA分子沒有該限制酶的識別序列
;
②甲基化酶對細(xì)胞自身的DNA進行甲基化修飾,限制酶無法識別修飾后的DNA序列
甲基化酶對細(xì)胞自身的DNA進行甲基化修飾,限制酶無法識別修飾后的DNA序列
。
(2)如圖為蛛絲蛋白基因?qū)?yīng)的DNA片段結(jié)構(gòu)示意圖。
則與之對應(yīng)的引物結(jié)合部位應(yīng)該是圖中的 2、3
2、3
(填數(shù)字);PCR過程中,若一個蛛絲蛋白基因擴增了4次,則消耗了引物 14
14
個,所得DNA中含有其中一種引物的共 6
6
個。
(3)若想在蜘蛛羊乳汁中提取所需要的蛛絲蛋白,可以通過①過程將蛛絲蛋白基因和乳腺中特異表達
特異表達
的基因的 啟動子
啟動子
等調(diào)控元件重組在一起,該調(diào)控元件上有 RNA聚合
RNA聚合
酶結(jié)合位點。通過 顯微注射法
顯微注射法
的方法導(dǎo)入山羊的 受精卵
受精卵
中培育成蜘蛛羊,這樣就可以在蜘蛛羊的乳汁中提取蛛絲蛋白,這稱為 乳腺生物反應(yīng)器
乳腺生物反應(yīng)器
。
(4)目的基因?qū)胧荏w后,進行了PCR檢測結(jié)果如圖(1號來自普通山羊,2號是含蛛絲蛋白基因的質(zhì)粒,3~8號來自轉(zhuǎn)基因山羊),從結(jié)果可以看出,3、5、8
3、5、8
號山羊含有蛛絲蛋白基因。若這些成功導(dǎo)入目的基因的轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊并沒有產(chǎn)生相應(yīng)的蛛絲蛋白,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是 蛛絲蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯
蛛絲蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯
。