Question

【题目】 pBR322是一个由普通质粒经过人工添加许多限制酶识别序列而构建的重要质粒，有万能质粒之称，图甲是pBR322结构示意图（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）。图乙表示几种限制酶识别序列及其切割位点。回答下列问题：

（1）质粒是基因工程中常用的工具，其作用是____________________。人工构建pBR322过程中需要的酶是__________________________________________________。

（2）为扩增目的基因可采用PCR技术，该技术利用了_________原理，该技术的前提是需要根据________合成引物。

（3）由图乙可知，经Sau3AⅠ酶切割得到的目的基因可以与被__________酶切割的pBR322连接成重组质粒，原因是____________________。将切割后的目的基因与pBR322质粒混合，加入相应酶反应后，用得到的混合物直接转化处于感受态的大肠杆菌，感受态是指____________________的生理状态。

（4）为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加__________，平板上长出的菌落，需要进一步鉴定才能筛选出含有目的基因的大肠杆菌的单菌落，原因是____________________。

Answer 1

【答案】 作为载体，将目的基因送入细胞 限制酶和DNA连接酶 DNA双链复制 一段已知目的基因的核苷酸序列 BamHⅠ 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子 氨苄青霉素 平板上长出的菌落有的含有质粒，有的含有重组质粒

【解析】试题分析：本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求学生识记基因工程的操作步骤及各步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，从图中提取信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查。基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）质粒是载体中最重要的一种，存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，在基因工程中，质粒的作用是作为载体，将目的基因送入细胞。 人工构建pBR322过程中需要的酶是限制酶和DNA连接酶，其中限制酶的作用是切割目的基因和质粒，而连接酶则把切割后的目的基因与质粒连接在一起。

（2）PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。该技术利用了DNA双链复制的原理，该技术的前提是需要根据一段已知目的基因的核苷酸序列合成引物，还需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。

（3）据图乙可知，Sau3AⅠ、BamHⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端，所以经Sau3AⅠ酶切割得到的目的基因可以与被BamHⅠ酶切割的pBR322连接成重组质粒。感受态是指细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。

（4）为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，根据质粒上的抗性基因可知应在筛选平板培养基中添加氨苄青霉素，而切割时限制酶BamHⅠ破坏了四环素抗性基因，故不能选择在平板培养基中添加四环素来筛选转人了重组质粒的大肠杆菌，平板上长出的菌落，需要进一步鉴定才能筛选出含有目的基因的大肠杆菌的单菌落，原因是平板上长出的菌落有的含有质粒，有的含有重组质粒。