Question

回答下列關(guān)于基因工程的問(wèn)題。

草甘膦是一種廣譜除草劑，其除草機(jī)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(shí)也會(huì)影響到植物的正常生長(zhǎng)。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(xì)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(duì)草甘膦敏感，B和E對(duì)草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過(guò)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(diǎn)。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

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（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(zhǎng)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(jìn)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(jìn)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(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出經(jīng)酶切后產(chǎn)生的兩個(gè)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(méi)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(duì)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(shí)別位點(diǎn)位于目的基因插入位點(diǎn)的右側(cè)，其控制合成的物質(zhì)能使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色。（圖乙中深色圓點(diǎn)即為藍(lán)色菌落）

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

（7）現(xiàn)用EcoRI酶切質(zhì)粒，酶切后進(jìn)行電泳觀察，若出現(xiàn)長(zhǎng)度為_(kāi)________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(diǎn)與EcoRI的識(shí)別位點(diǎn)之間的堿基對(duì)忽略不計(jì)）

 

Answer 1

【答案】

（10分）

（1）ABCE   （2）草甘膦   （3）2      2和3

（4）

（畫(huà)出完整給2分，要求畫(huà)出化學(xué)鍵、堿基序列完整且正確）

（5）目的基因  （6）白色  （7）3kb和3.7kb。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意分析可知：植物A和D對(duì)草甘膦敏感，B和E對(duì)草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過(guò)了轉(zhuǎn)基因處理，所以A-C澆清水，都能健康成長(zhǎng)。F雖經(jīng)過(guò)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(zhǎng)，E肯定能健康成長(zhǎng)，F(xiàn)未知。因此肯定能健康成長(zhǎng)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培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌。（3）因?yàn)橄拗泼妇哂刑禺愋宰R(shí)別的能力，對(duì)照?qǐng)DI所示，所以應(yīng)選擇表中酶2進(jìn)行酶切。對(duì)照?qǐng)DI和II所示，則應(yīng)選擇表中酶2和3同時(shí)進(jìn)行酶切。（4）畫(huà)出完整的DNA片段，要有兩個(gè)粘性末端，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(shuō)明F中已含有EPSPS基因，如果仍沒(méi)有表現(xiàn)出抗性，則說(shuō)明EPSPS基因在受體細(xì)胞中沒(méi)有表達(dá)，或表達(dá)的酶沒(méi)有活性。（6）白色，因?yàn)镋coRI將lacZ顯色基因破壞了。（7）3kb和3.7kb。

考點(diǎn)：基因工程

點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)考查基因工程的有關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生掌握基因工程的操作步驟及在生產(chǎn)實(shí)踐中的運(yùn)用，考查學(xué)生的識(shí)圖能力和分析問(wèn)題的能力。難度中等。