Question

【题目】虫草中的超氧化物歧化酶(PSSOD)具有抗衰老作用。研究人员培育了能合成PSSOD的转基因酵母菌。请结合下图回答问题：

（1）上图所示的基因表达载体含有启动子，它是_______聚合酶识别并结合的位点。

（2）将图中的基因表达载体用Hind III和ApaL I完全酶切后，可得到________种DNA片段。由于基因表达载体存在氨苄青霉素抗性基因，因此不能导入用于食品生产的酵母菌中，原因是________________。据图分析，可用____________切除该抗性基因的部分片段使其失效，再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来。

（3）作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因，必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活，因此，图示表达载体上的URA3基因可作为___________，供鉴定和选择；为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌，所使用的培养基___________(填“需要” “不需要”)添加尿嘧啶。

（4）构建基因组文库是获取目的基因的常用方法。与基因组文库相比，cDNA文库的基因数相对要少，原因是_____________。根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，若想将一个抗病基因导入小麦（单子叶植物），从理论上说，你认为应该怎样做？__________________。

Answer 1

【答案】RNA 3 氨苄青霉素抗性基因表达的产物通过食品进入人体后，会使氨苄青霉素在人体内所起的杀菌作用减弱或失效 ApaLI 标记基因 不需要 cDNA文库只能收集到生物发育到某时期已发生转录的基因（cDNA文库是用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的DNA片段，因此只含有某种生物已转录的基因，），而基因组文库能收集到全部基因 要选择合适（可以侵染单子叶植物）的农杆菌菌株；要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等（或酚类物质和糖类物质）

【解析】

本题考查基因工程的相关知识，涉及基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定等相关知识，旨在考查考生信息获取的能力与综合运用能力。

（1）启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别并结合的位点；

（2）图中的重组DNA分子中存在HindIII的一个酶切位点，存在ApaLI的两个酶切位点，因此用两种酶同时切割环状质粒，会得到3种不同的DNA片段；图示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因，不能导入用于食品生产的酵母菌中，因氨苄青霉素抗性基因表达的产物通过食品进入人体后，会使氨苄青霉素在人体内所起的杀菌作用减弱或失效，故可利用ApaLI切除该抗性基因的部分片段使其失效，再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来；

（3）作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因，必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活，因此，图示表达载体上的URA3基因可作为标记基因，供鉴定和选择；由于导入的表达载体的酵母菌中含有URA3基因，而普通酵母菌中不含有URA3基因，因此为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌，所使用的培养基不需要添加尿嘧啶；

（4）与基因组文库相比，cDNA文库的基因数相对要少，原因是cDNA文库是用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的DNA片段，因此只含有某种生物已转录的基因，而基因组文库是某种生物的全部基因；若要利用农杆菌转化法的原理将一个抗病基因导入小麦，则要选择合适（可以侵染单子叶植物）的农杆菌菌株，同时还要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等（或酚类物质和糖类物质）。