题目
如图是利用工程菌（大肠杆菌）生产人生长激素（由人垂体细胞产生的一种蛋白质类激素）的实验流程。所用的pBR322质粒含有限制酶pstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切点各一个，且三种酶切割形成的黏性末端各不相同，而Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。请据图回答以下相关问题：大肠杆菌-|||-构建基因表达载体 ⑤-|||-EcoR I-|||-Pst I Hind Ⅲ 大-|||-AmP` Tet` 无菌牙签 甲-|||-酶 含四环素-|||-切割后的质粒 菌落-|||-④ 培养、分离纯化 长-|||-乙 丙-|||-人生长激素基因 含青霉素 含四环素-|||-③ 人生长激素 mRNA+ D.人的某组织细胞-|||-和西环素-|||-②（1）过程①所用细胞是 ____ ，过程②所用的酶分别是 ____ 。（2）人生长激素基因在经③处理之前需经过PCR扩增，扩增时应在PCR扩增仪中加入 ____ 酶用以催化互补链的合成。（3）过程④所用的酶是 ____ 。（4）若用限制酶PstⅠ切割，完成过程④、⑤后，将三角瓶内的大肠杆菌先接种到甲培养基上，再将甲培养基上的单个大肠杆菌接种到丙培养基上，待形成12个菌落后，将相应菌落的一部分转接到乙培养基的相同位置上。一段时间后，菌落的生长状况如图乙、丙所示。接种到培养基乙上能存活的是导入含 ____ 质粒的大肠杆菌。生产人生长激素的工程菌应从丙培养基的菌落中选取，选取的依据是 ____ 。
如图是利用工程菌（大肠杆菌）生产人生长激素（由人垂体细胞产生的一种蛋白质类激素）的实验流程。所用的pBR322质粒含有限制酶pstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切点各一个，且三种酶切割形成的黏性末端各不相同，而Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。请据图回答以下相关问题：
（1）过程①所用细胞是 ____ ，过程②所用的酶分别是 ____ 。
（2）人生长激素基因在经③处理之前需经过PCR扩增，扩增时应在PCR扩增仪中加入 ____ 酶用以催化互补链的合成。
（3）过程④所用的酶是 ____ 。
（4）若用限制酶PstⅠ切割，完成过程④、⑤后，将三角瓶内的大肠杆菌先接种到甲培养基上，再将甲培养基上的单个大肠杆菌接种到丙培养基上，待形成12个菌落后，将相应菌落的一部分转接到乙培养基的相同位置上。一段时间后，菌落的生长状况如图乙、丙所示。接种到培养基乙上能存活的是导入含 ____ 质粒的大肠杆菌。生产人生长激素的工程菌应从丙培养基的菌落中选取，选取的依据是 ____ 。
（1）过程①所用细胞是 ____ ，过程②所用的酶分别是 ____ 。
（2）人生长激素基因在经③处理之前需经过PCR扩增，扩增时应在PCR扩增仪中加入 ____ 酶用以催化互补链的合成。
（3）过程④所用的酶是 ____ 。
（4）若用限制酶PstⅠ切割，完成过程④、⑤后，将三角瓶内的大肠杆菌先接种到甲培养基上，再将甲培养基上的单个大肠杆菌接种到丙培养基上，待形成12个菌落后，将相应菌落的一部分转接到乙培养基的相同位置上。一段时间后，菌落的生长状况如图乙、丙所示。接种到培养基乙上能存活的是导入含 ____ 质粒的大肠杆菌。生产人生长激素的工程菌应从丙培养基的菌落中选取，选取的依据是 ____ 。
题目解答
答案
解：（1）由于生长激素基因只在垂体细胞中表达，因此过程①提取人生长激素mRNA时所用的细胞是垂体细胞；②表示反转录过程，该过程需要逆转录（反转录）酶的催化。
（2）PCR扩增时需要热稳定DNA聚合酶的催化。
（3）过程④表示基因表达载体的构建，所用的酶是DNA连接酶。
（4）在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，因此含有四环素抗性基因；在乙培养基上也能存活的大肠杆菌还含有青霉素抗性基因，即在乙培养基上能存活的大肠杆菌含有两种抗性基因，因此其导入的是完整的pBR322质粒或含有Ampr、Tetr的质粒；与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，即含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长。
故答案为：
（1）人垂体细胞 逆转录（反转录）酶
（2）Taq酶（热稳定DNA聚合酶）
（3）DNA连接酶
（4）完整的pBR322（Ampr和Tetr）（普通质粒或非重组质粒均可或填含Ampr和Tetr抗性） 在丙中能存活，在乙中不能存活
（2）PCR扩增时需要热稳定DNA聚合酶的催化。
（3）过程④表示基因表达载体的构建，所用的酶是DNA连接酶。
（4）在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，因此含有四环素抗性基因；在乙培养基上也能存活的大肠杆菌还含有青霉素抗性基因，即在乙培养基上能存活的大肠杆菌含有两种抗性基因，因此其导入的是完整的pBR322质粒或含有Ampr、Tetr的质粒；与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，即含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长。
故答案为：
（1）人垂体细胞 逆转录（反转录）酶
（2）Taq酶（热稳定DNA聚合酶）
（3）DNA连接酶
（4）完整的pBR322（Ampr和Tetr）（普通质粒或非重组质粒均可或填含Ampr和Tetr抗性） 在丙中能存活，在乙中不能存活
解析
步骤 1：确定过程①所用细胞
由于生长激素基因只在垂体细胞中表达，因此过程①提取人生长激素mRNA时所用的细胞是垂体细胞。
步骤 2：确定过程②所用的酶
过程②表示反转录过程，该过程需要逆转录（反转录）酶的催化。
步骤 3：确定PCR扩增时所用的酶
PCR扩增时需要热稳定DNA聚合酶的催化，即Taq酶（热稳定DNA聚合酶）。
步骤 4：确定过程④所用的酶
过程④表示基因表达载体的构建，所用的酶是DNA连接酶。
步骤 5：确定在甲培养基上能存活的大肠杆菌所含质粒
在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，因此含有四环素抗性基因。
步骤 6：确定在乙培养基上能存活的大肠杆菌所含质粒
在乙培养基上也能存活的大肠杆菌还含有青霉素抗性基因，即在乙培养基上能存活的大肠杆菌含有两种抗性基因，因此其导入的是完整的pBR322质粒或含有Amp^{r}、Tet^{r}的质粒。
步骤 7：确定生产人生长激素的工程菌的选取依据
与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，即含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长。
由于生长激素基因只在垂体细胞中表达，因此过程①提取人生长激素mRNA时所用的细胞是垂体细胞。
步骤 2：确定过程②所用的酶
过程②表示反转录过程，该过程需要逆转录（反转录）酶的催化。
步骤 3：确定PCR扩增时所用的酶
PCR扩增时需要热稳定DNA聚合酶的催化，即Taq酶（热稳定DNA聚合酶）。
步骤 4：确定过程④所用的酶
过程④表示基因表达载体的构建，所用的酶是DNA连接酶。
步骤 5：确定在甲培养基上能存活的大肠杆菌所含质粒
在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，因此含有四环素抗性基因。
步骤 6：确定在乙培养基上能存活的大肠杆菌所含质粒
在乙培养基上也能存活的大肠杆菌还含有青霉素抗性基因，即在乙培养基上能存活的大肠杆菌含有两种抗性基因，因此其导入的是完整的pBR322质粒或含有Amp^{r}、Tet^{r}的质粒。
步骤 7：确定生产人生长激素的工程菌的选取依据
与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，即含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长。