题目内容

3．回答下列关于基因工程的问题．
草甘膦是一种广谱除草剂，其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成，最终导致植物死亡．但是，它的使用有时也会影响到植物的正常生长．目前，已发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因，若将该基因转入植物细胞内，从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦．
如图1A-F表示6株植物，其中，植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，但是否成功还未知．图Ⅰ和Ⅱ分别表示两段DNA序列．表格中1-4分别表示4种限制性核酸内切酶的酶切位点．据图回答下列问题：

酶的种类1234
酶切位点    
（1）若A-C浇清水，D-F浇的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成长的是ABCE．
（2）若要从大肠杆菌中筛选出含EPSPS基因的突变菌株甲，在大肠杆菌培养基中还必须加入草甘膦．
（3）假设位于EPSPS基因两侧的DNA序列均如图I所示，则应选择表中酶2进行酶切；若位于EPSPS基因两侧的DNA序列分别如图I和II所示，则应选择表中酶2和3 进行酶切．
（4）假设大肠杆菌突变菌株甲中EPSPS基因的右侧序列如图Ⅱ所示，请在图2方框内画出经酶切后产生的两个末端的碱基序列．

（5）假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中，但植物F仍没有表现出抗性，分析可能的原因目的基因在受体细胞中没有表达，或表达的酶没有活性．
如图3的甲是某目的基因（4.0kb，1kb=1000对碱基）与大肠杆菌pUC18质粒（2.7kb）重组的示意图．图中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其上的EcoRI识别位点位于目的基因插入位点的右侧，其控制合成的物质能使菌落呈现蓝色．（图3的乙中深色圆点即为蓝色菌落）

（6）图乙的培养基中含有氨苄青霉素，请判断图乙中所出现的白色和蓝色两种菌落中，何种会含有重组质粒．白色．
（7）现用EcoRI酶切质粒，酶切后进行电泳观察，若出现长度为3.0和3.7kb和1.0和5.7kb的片段，则可以判断该质粒已与目的基因重组成功．（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计）

分析 1、根据题意分析可知：植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，所以A-C浇清水，都能健康成长．F虽经过了转基因处理，但是否成功还未知，所以D-F浇的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成长，E肯定能健康成长，F未知．
2、一种限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．

解答 解：（1）根据题意分析可知：植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，所以A-C浇清水，都能健康成长．F虽经过了转基因处理，但是否成功还未知，所以D-F浇的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成长，E肯定能健康成长，F未知．因此肯定能健康成长的是ABCE．
（2）要从大肠杆菌中筛选出含EPSPS基因的突变菌株，则必须要用含草甘膦的选择培养基培养大肠杆菌．
（3）因为限制酶具有特异性识别的能力，对照图1所示，所以应选择表中酶2进行酶切．对照图1和2所示，则应选择表中酶2和3同时进行酶切．
（4）画图要求：画出完整的DNA片段，要有两个黏性末端，化学键、碱基序列完整且正确．
（5）假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中，说明F中已含有EPSPS基因，如果仍没有表现出抗性，则说明EPSPS基因在受体细胞中没有表达或表达的酶没有活性．
（6）白色，因为EcoRI将lacZ显色基因破坏了．
（7）目的基因被酶切后形成两个片段：1.0kb和3.0kb；质粒被酶切后长度不变：2.7kb．故质粒只能和目的基因片段之一发生重组，如果成功的话将会出现两种情况：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．
故答案为：
（1）ABCE   
（2）草甘膦   
（3）2      2和3
（4）                               
（5）目的基因在受体细胞中没有表达，或表达的酶没有活性．  
（6）白色
（7）3.0和3.7或1.0和5.7

点评 本题结合图表，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤，掌握各步骤中的相关细节问题，能结合图中和表中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．

练习册系列答案
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