37．（8分）大腸桿菌pUC18質(zhì)粒是基因工程中常用的運載體。某限制酶在此質(zhì)粒上的唯一酶切位點位于LacZ基因中，如果沒有插入外源基因，LacZ基因便可表達出口一半乳糖苷酶。當培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時，X-gal便會被β一半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落。反之，則形成白色菌落。下圖表示利用此質(zhì)粒實施基因工程的主要流程。

       請分析并回答：

   （1）已獲得的目的基因可利用    技術(shù)進行擴增。

   （2）目的基因插入質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，需要DNA連接酶恢復(fù)       鍵。

   （3）將試管I中的物質(zhì)和大腸桿菌共同置于試管Ⅱ的目的是        ；大腸桿菌需事先用Ca2+進行處理，目的是         。

   （4）將試管Ⅱ中的菌液接種于選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)含有大腸桿菌必需的營養(yǎng)物質(zhì)包括    和生長因子，還應(yīng)加入IPTG、X-gal以及氨芐青霉素，其中加入氨芐青霉素的作用是篩選出        。

   （5）若觀察到培養(yǎng)基上出現(xiàn)    色菌落，則說明大腸桿菌中已成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。如果作為受體細胞的大腸桿菌也含有LacZ基因，則不利于重組質(zhì)粒的篩選，原因是          。

【答案】

37.（8分）

（1）PCR     

(2) 磷酸二酯

（3）進行轉(zhuǎn)化       使大腸桿菌細胞處于感受態(tài)

（4）碳源、氮源、無機鹽、水       導(dǎo)入pUC18質(zhì)粒的大腸桿菌

（5）白       無論大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，均會呈現(xiàn)藍色菌落

【解析】本題考查基因工程的知識。已獲得的目的基因可利用PCR技術(shù)進行擴增；培養(yǎng)基中應(yīng)含有大腸桿菌必需的營養(yǎng)物質(zhì)包括碳源、氮源、無機鹽、水和生長因子，還應(yīng)加入IPTG、X-gal以及氨芐青霉素，其中加入氨芐青霉素的作用是篩選出導(dǎo)入pUC18質(zhì)粒的大腸桿菌。

 ①如果長出藍色菌落，說明重組的運載體pUC18質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒有接入運載體（或說明重組質(zhì)粒沒導(dǎo)入受體大腸桿菌）

②如果長出白色菌落，說明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中生物 來源：2013屆江蘇省揚州中學高三最后一次模擬考試生物試卷（帶解析） 題型：綜合題

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I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I和II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II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）

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科目：高中生物 來源：2013屆江蘇省揚州市高三下學期5月考前適應(yīng)性考試生物試卷（帶解析） 題型：綜合題

研究人員從血管內(nèi)皮瘤中發(fā)現(xiàn)了一種新的血管增生抑制劑——內(nèi)皮抑素，它能有效地抑制血管增生。下面是獲得重組內(nèi)皮抑素的方法，請分析回答下列問題。

（1）從肝細胞中分離出相應(yīng)的RNA，經(jīng)________獲得內(nèi)皮抑素基因，再經(jīng)________進行擴增，以獲得更多的目的基因。
（2）擴增的目的基因與pUC18質(zhì)粒(如圖所示)都用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ進行雙酶切，然后用DNA連接酶進行連接，構(gòu)建重組質(zhì)粒。雙酶切避免了目的基因與載體________連接，還減少了目的基因與目的基因、載體與載體的連接，提高了重組質(zhì)粒的比例。
（3）大腸桿菌pUC18質(zhì)粒的LacZ基因中如果沒有插入外源基因，LacZ基因便可表達出β半乳糖苷酶，當培養(yǎng)基中含有IPTG和Xgal時，Xgal便會被β半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落。反之，則形成白色菌落。選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機鹽、水、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入的物質(zhì)有________和氨芐青霉素。成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌在培養(yǎng)基中形成________顏色的菌落，原因是__________________。
（4）從選擇培養(yǎng)基中挑取所需的單個菌落接種于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得粗提表達產(chǎn)物。將等量毛細血管內(nèi)皮細胞接種于細胞培養(yǎng)板，37 ℃培養(yǎng)。將等量不同濃度的粗提表達產(chǎn)物加進培養(yǎng)孔中，72 h后在顯微鏡下觀察細胞存活情況并統(tǒng)計(或記錄)活的內(nèi)皮細胞數(shù)目，實驗結(jié)果如下表所示。

粗提表達產(chǎn)物濃度/(μg·mL－1)
0
2
4
6
8
10
活的內(nèi)皮細胞數(shù)目(×102)
12
6
2
1
0.5
0.5
實驗結(jié)果說明_____________________________________________________
_____________________________________________________________。

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科目：高中生物 來源：2012-2013學年江蘇省高三最后一次模擬考試生物試卷 題型：綜合題

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）

 

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科目：高中生物 來源：2012-2013學年江蘇省揚州市高三下學期5月考前適應(yīng)性考試生物試卷（解析版） 題型：綜合題

研究人員從血管內(nèi)皮瘤中發(fā)現(xiàn)了一種新的血管增生抑制劑——內(nèi)皮抑素，它能有效地抑制血管增生。下面是獲得重組內(nèi)皮抑素的方法，請分析回答下列問題。

（1）從肝細胞中分離出相應(yīng)的RNA，經(jīng)________獲得內(nèi)皮抑素基因，再經(jīng)________進行擴增，以獲得更多的目的基因。

（2）擴增的目的基因與pUC18質(zhì)粒(如圖所示)都用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ進行雙酶切，然后用DNA連接酶進行連接，構(gòu)建重組質(zhì)粒。雙酶切避免了目的基因與載體________連接，還減少了目的基因與目的基因、載體與載體的連接，提高了重組質(zhì)粒的比例。

（3）大腸桿菌pUC18質(zhì)粒的LacZ基因中如果沒有插入外源基因，LacZ基因便可表達出β半乳糖苷酶，當培養(yǎng)基中含有IPTG和Xgal時，Xgal便會被β半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落。反之，則形成白色菌落。選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機鹽、水、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入的物質(zhì)有________和氨芐青霉素。成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌在培養(yǎng)基中形成________顏色的菌落，原因是__________________。

（4）從選擇培養(yǎng)基中挑取所需的單個菌落接種于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得粗提表達產(chǎn)物。將等量毛細血管內(nèi)皮細胞接種于細胞培養(yǎng)板，37 ℃培養(yǎng)。將等量不同濃度的粗提表達產(chǎn)物加進培養(yǎng)孔中，72 h后在顯微鏡下觀察細胞存活情況并統(tǒng)計(或記錄)活的內(nèi)皮細胞數(shù)目，實驗結(jié)果如下表所示。

粗提表達產(chǎn)物濃度/(μg·mL－1)

0

2

4

6

8

10

活的內(nèi)皮細胞數(shù)目(×102)

12

6

2

1

0.5

0.5

實驗結(jié)果說明_____________________________________________________

_____________________________________________________________。

 

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