Question

回答下列關(guān)于基因工程的問題。

草甘膦是一種廣譜除草劑，其除草機制是抑制植物體內(nèi)EPSPS酶的合成，最終導(dǎo)致植物死亡。但是，它的使用有時也會影響到植物的正常生長。目前，已發(fā)現(xiàn)可以從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因，若將該基因轉(zhuǎn)入植物細胞內(nèi)， 從而獲得的轉(zhuǎn)基因植物就能耐受高濃度的草甘膦。

下圖A-F表示6株植物，其中，植物A和D對草甘膦敏感，B和E對草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，但是是否成功還未知。圖1和2分別表示兩段DNA序列。表格中1-4分別表示4種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點。據(jù)圖回答下列問題：

（1）若A-C澆清水，D-F澆的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成長的是_________。

（2）若要從大腸桿菌中篩選出含EPSPS基因的突變菌株甲，在大腸桿菌培養(yǎng)基中還必須加入 ___________。

（3）假設(shè)位于EPSPS基因兩側(cè)的DNA序列均如圖1所示，則應(yīng)選擇表中酶__________進行酶切；若位于EPSPS基因兩側(cè)的DNA序列分別如圖1和2所示，則應(yīng)選擇表中酶__________ 進行酶切。

（4）假設(shè)大腸桿菌突變菌株甲中EPSPS基因的右側(cè)序列如圖2所示，請在方框內(nèi)畫出經(jīng)酶切后產(chǎn)生的兩個末端的堿基序列。（2分）

（5）假設(shè)EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中，但植物F仍沒有表現(xiàn)出抗性，分析可能的原因_____________。

下圖甲是某目的基因（4.0kb，1kb=1000對堿基）與大腸桿菌pUC18質(zhì)粒（2.7kb）重組的示意圖。圖中Ap′是抗氨芐青霉素基因，lacZ是顯色基因，其上的EcoRI識別位點位于目的基因插入位點的右側(cè)，其控制合成的物質(zhì)能使菌落呈現(xiàn)藍色。（圖乙中深色圓點即為藍色菌落）

（6）圖乙的培養(yǎng)基中含有氨芐青霉素，請判斷圖乙中所出現(xiàn)的白色和藍色兩種菌落中，何種會含有重組質(zhì)粒。___________。

（7）現(xiàn)用EcoRI酶切質(zhì)粒，酶切后進行電泳觀察，若出現(xiàn)長度為_________kb和       kb的片段，則可以判斷該質(zhì)粒已與目的基因重組成功。（重組質(zhì)粒上目的基因的插入位點與EcoRI的識別位點之間的堿基對忽略不計）

 

Answer 1

【答案】

（1）ABCE    （2）草甘膦    （3）2      2和3

（4）

（畫完整給2分，要求畫出化學(xué)鍵、堿基序列完整且正確）

（5）目的基因在受體細胞中沒有表達或表達的酶沒有活性

（6）白色

（7）3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意分析可知：植物A和D對草甘膦敏感，B和E對草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，所以A-C澆清水，都能健康成長。F雖經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，但是是否成功還未知，所以D-F澆的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成長，E肯定能健康成長，F(xiàn)未知。因此肯定能健康成長的是ABCE。（2）要從大腸桿菌中篩選出含EPSPS基因的突變菌株，則必須要用含草甘膦的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌。（3）因為限制酶具有特異性識別的能力，對照圖1所示，所以應(yīng)選擇表中酶2進行酶切。對照圖1和2所示，則應(yīng)選擇表中酶2和3同時進行酶切。（4）畫圖要求：畫出完整的DNA片段，要有兩個黏性末端，化學(xué)鍵、堿基序列完整且正確。（5）假設(shè)EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中，說明F中已含有EPSPS基因，如果仍沒有表現(xiàn)出抗性，則說明EPSPS基因在受體細胞中沒有表達或表達的酶沒有活性。（6）白色，因為EcoRI將lacZ顯色基因破壞了。（7）目的基因被酶切后形成兩個片段：1.0kb和3.0kb；質(zhì)粒被酶切后長度不變：2.7kb。故質(zhì)粒只能和目的基因片段之一發(fā)生重組，如果成功的話將會出現(xiàn)兩種情況：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb。

考點：本題重點考查基因工程的有關(guān)知識，要求掌握基因工程的操作步驟及在生產(chǎn)實踐中的運用，意在考查考生理解所學(xué)知識的要點，并學(xué)會運用生物學(xué)知識分析具體問題的能力。