Question

【題目】蟲草中的超氧化物歧化酶(PSSOD)具有抗衰老作用。研究人員培育了能合成PSSOD的轉(zhuǎn)基因酵母菌。請(qǐng)結(jié)合下圖回答問題：

（1）上圖所示的基因表達(dá)載體含有啟動(dòng)子，它是_______聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn)。

（2）將圖中的基因表達(dá)載體用Hind III和ApaL I完全酶切后，可得到________種DNA片段。由于基因表達(dá)載體存在氨芐青霉素抗性基因，因此不能導(dǎo)入用于食品生產(chǎn)的酵母菌中，原因是________________。據(jù)圖分析，可用____________切除該抗性基因的部分片段使其失效，再用DNA連接酶使表達(dá)載體重新連接起來。

（3）作為受體細(xì)胞的酵母菌缺失URA3基因，必須在含有尿嘧啶的培養(yǎng)基中才能存活，因此，圖示表達(dá)載體上的URA3基因可作為___________，供鑒定和選擇；為了篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的酵母菌，所使用的培養(yǎng)基___________(填“需要” “不需要”)添加尿嘧啶。

（4）構(gòu)建基因組文庫(kù)是獲取目的基因的常用方法。與基因組文庫(kù)相比，cDNA文庫(kù)的基因數(shù)相對(duì)要少，原因是_____________。根據(jù)農(nóng)桿菌可將目的基因?qū)�入雙子葉植物的機(jī)理，若想將一個(gè)抗病基因?qū)�入小麥（單子葉植物），從理論上說，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣做？__________________。

Answer 1

【答案】RNA 3 氨芐青霉素抗性基因表達(dá)的產(chǎn)物通過食品進(jìn)入人體后，會(huì)使氨芐青霉素在人體內(nèi)所起的殺菌作用減弱或失效 ApaLI 標(biāo)記基因 不需要 cDNA文庫(kù)只能收集到生物發(fā)育到某時(shí)期已發(fā)生轉(zhuǎn)錄的基因（cDNA文庫(kù)是用某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA片段，因此只含有某種生物已轉(zhuǎn)錄的基因，），而基因組文庫(kù)能收集到全部基因 要選擇合適（可以侵染單子葉植物）的農(nóng)桿菌菌株；要加趨化和誘導(dǎo)的物質(zhì)，一般為乙酰丁香酮等（或酚類物質(zhì)和糖類物質(zhì)）

【解析】

本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，涉及基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因的檢測(cè)與鑒定等相關(guān)知識(shí)，旨在考查考生信息獲取的能力與綜合運(yùn)用能力。

（1）啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn)；

（2）圖中的重組DNA分子中存在HindIII的一個(gè)酶切位點(diǎn)，存在ApaLI的兩個(gè)酶切位點(diǎn)，因此用兩種酶同時(shí)切割環(huán)狀質(zhì)粒，會(huì)得到3種不同的DNA片段；圖示的表達(dá)載體存在氨芐青霉素抗性基因，不能導(dǎo)入用于食品生產(chǎn)的酵母菌中，因氨芐青霉素抗性基因表達(dá)的產(chǎn)物通過食品進(jìn)入人體后，會(huì)使氨芐青霉素在人體內(nèi)所起的殺菌作用減弱或失效，故可利用ApaLI切除該抗性基因的部分片段使其失效，再用DNA連接酶使表達(dá)載體重新連接起來；

（3）作為受體細(xì)胞的酵母菌缺失URA3基因，必須在含有尿嘧啶的培養(yǎng)基中才能存活，因此，圖示表達(dá)載體上的URA3基因可作為標(biāo)記基因，供鑒定和選擇；由于導(dǎo)入的表達(dá)載體的酵母菌中含有URA3基因，而普通酵母菌中不含有URA3基因，因此為了篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的酵母菌，所使用的培養(yǎng)基不需要添加尿嘧啶；

（4）與基因組文庫(kù)相比，cDNA文庫(kù)的基因數(shù)相對(duì)要少，原因是cDNA文庫(kù)是用某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA片段，因此只含有某種生物已轉(zhuǎn)錄的基因，而基因組文庫(kù)是某種生物的全部基因；若要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理將一個(gè)抗病基因?qū)�入小麥，則要選擇合適（可以侵染單子葉植物）的農(nóng)桿菌菌株，同時(shí)還要加趨化和誘導(dǎo)的物質(zhì)，一般為乙酰丁香酮等（或酚類物質(zhì)和糖類物質(zhì)）。