题目内容
(9分)通过基因工程的方法，科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并获得成功表达。棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞中，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚。请回答下列问题：
(1)下列所示的黏性末端是由__________（2分）种限制酶作用产生的。
(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因工程操作步骤中的第三步，即__________。获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，则可以通过DNA合成仪用化学方法直接__________。
(3)该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体是__________。
(4)基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定，其中分子水平的检测又分三步：首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用的技术是__________；其次还要检测__________，方法同样是采用分子杂交技术；最后检测__________，方法是__________杂交。
（1）4 （2）将目的基因导入受体细胞 人工合成
（3）质粒（其他合理答案也可）
（4）DNA分子杂交技术 基因是否转录出了mRNA 目的基因是否翻译成蛋白质 抗原-抗体
【解析】
试题分析：(1)据图分析限制酶的识别序列为GAATT、CAATT、GTTAA、CTTAA这4种，而酶具有专一性，故需4种不同的限制酶。
(2) 基因工程操作步骤中的第三步为将目的基因导入受体细胞，植物基因工程中一般利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞。如果基因比较小，核苷酸序列又已知，则可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
(3)基因工程的操作工具中常用的运载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等，目前经常使用的是质粒。
(4) 基因工程中分子水平上的检测的方法有：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。
考点：本题考查了基因工程相关知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力。
(9分)请回答下列有关温度与酶活性的问题：
（1）温度对唾液淀粉酶活性影响的实验：
将盛有2mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组，共四组。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组，维持各自的温度5min。然后，将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后继续放回原来的温度下保温。把＿＿＿＿＿＿＿＿的时间作为本实验的起始时间记录下来。再每隔一分钟，取一滴混合液滴在盛有碘液的点滴板上进行观察，记录每种混合液蓝色消失的时间。通过比较混合液中＿＿＿＿消失所需时间的长短来推知酶的活性。预计＿＿＿温度下混合液因其中的酶失去活性蓝色不会消失。
（2）温度对酶活性的影响主要体现在两个方面。其一，随温度的升高会使＿＿＿接触的机会增多，反应速率变快。其二，因为大多数酶是蛋白质，随温度升高＿＿＿＿会发生改变，温度升到一定程度，酶将完全失活。这两种作用叠加在一起，使酶促反应在某一温度下最快，这一温度就是该酶的＿＿。
（3）科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构象。在研究溶菌酶的过程中，得到了多种突变酶，测得酶50%发生变性时的温度（Tm），部分结果见下表：
|
酶 |
半胱氨酸（Cys）的位置和数目 |
二硫键数目 |
Tm/℃ |
|
野生型T4溶菌酶 |
Cys51，Cys97 |
无 |
41.9 |
|
突变酶C |
Cys21，Cys143 |
1 |
52.9 |
|
突变酶F |
Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164 |
3 |
65.5 |
（注：Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置）
溶菌酶热稳定性的提高，是通过改变＿＿和增加＿＿＿得以实现的。从热稳定性高的酶的氨基酸序列出发，利用＿＿＿方法获得目的基因，通过基因工程的手段，可以生产自然界中不存在的蛋白质。
