Question

11．基因工程
表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点．

限制酶	MetⅠ	PstⅠ	EcoRⅠ	SmaⅠ	XmaⅠ
识别序列及切割位点

（1）若图2中目的基因D是人的α-抗胰蛋白酶的基因，现在要培养乳汁中含α-抗胰蛋白酶的羊，研究者需将该基因通过显微注射（方法）注入到羊的受精卵中，则发育成的羊有可能分泌含α-抗胰蛋白酶的乳汁．
这一过程涉及到以下哪些过程ABD．
A．DNA自我复制1B．DNA以其一条链为模板合成RNA
C．RNA自我复制1D．按照RNA上密码子的排列顺序合成蛋白质
（2）限制酶SmaⅠ和XmaⅠ作用的不同点是切割位点不同．
（3）图2中的目的基因D需要同时使用MetⅠ和PstⅠ才能获得，而图1所示的质粒无相应的限制酶酶切位点．所以在该质粒和目的基因构建重组质粒时，需要对质粒改造，构建新的限制酶酶切位点．试帮助完成构建需要的限制酶酶切位点的过程（提供构建需要的所有条件）：首先用①EcoRⅠ处理质粒；然后用⑤DNA聚合酶处理质粒，使被切开的质粒末端连接上相应的脱氧核苷酸；再用④DNA连接酶处理质粒，形成了的限制酶酶切割位点，它可被②MetⅠ识别．则a～d处依次是C．
①EcoRⅠ②MetⅠ③PstⅠ④DNA连接酶   ⑤DNA聚合酶
A．③④⑤②B．③⑤④①C．①⑤④②D．②④⑤③
（4）假设图1质粒上还有一个PstⅠ的识别序列，现用EcoRⅠ、PstⅠ单独或联合切割同一质粒，得到如下表的DNA长度片段．请在图3中画出质粒上EcoRⅠ和PstⅠ的切割位点．（标出酶切位点之间长度）

酶	DNA片段长度（kb碱基对）
EcoRⅠ	14kb
PstⅠ	2.5kb、11.5kb
EcoRⅠ+PstⅠ	2.5kb、5.5kb/6.0kb

（5）检测筛选是一个重要步骤．图4表示在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种方法与培养方法，以检测基因表达载体是否导入大肠杆菌．培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，培养基A和培养基B分别还含有四环素和青霉素．从筛选结果分析，含目的基因的是4、6（填编号）菌落中的细菌．

Answer 1

分析 分析表格：限制酶Sma I的识别序列是CCCGGG，在C和G之间切割；限制酶Xma I的识别序列是CCCGGG，在第一个C和第二个C之间切割．
分析图1、图2：质粒只有EcoR I酶和Pst I酶的识别位点，外源DNA分子含有Mse I酶、EcoR I酶和Pst I酶识别位点，且切割获得目的基因需要Mse I酶和Pst I酶．
分析图4：质粒上含有两个抗性基因，即四环素抗性基因和青霉素抗性基因．对质粒进行改造时，已将青霉素抗性基因破坏，所以含重组质粒的大肠杆菌能在含有四环素的培养基上生存，但在含有青霉素的培养基上不能生存．

解答 解：（1）A、人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段在羊的受精卵中，能整合到其染色体上，随着其复制而复制：DNA→DNA，A正确；
B、该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶，说明目的基因已表达成功：DNA→mRNA→蛋白质（抗胰蛋白酶），B正确；
C、RNA以自身为模板自我复制只能发生在以RNA作为遗传物质的生物中，C错误；
D、按照mRNA密码子的排列顺序合成蛋白质，即翻译形成抗胰蛋白酶，D正确．
故选：ABD．
（2）限制酶SmaⅠ和XmaⅠ作用的不同点是切割位点不同．
（3）对质粒改造使，需构建新的限制酶酶切位点．首先用①EcoRⅠ处理质粒；然后用⑤DNA聚合酶处理质粒，使被切开的质粒末端连接上相应的脱氧核苷酸；再用④DNA连接酶处理质粒，形成了的限制酶酶切割位点，这样它可被②MetⅠ识别．
（4）图中看出，图中质粒为环状DNA，经限制酶EcoRⅠ单独切割后形成一条链状DNA，说明该酶在质粒上有一个切割位点；而限制酶PstⅠ单独切割，产生了两条链状DNA，说明该酶在质粒上有两个酶切位点，并且两个切点的距离为2.5kb；而两种酶同时切割时产生三个DNA片段，即限制酶PstⅠ的酶切位点在11.5kb的DNA上．故切割位点如图．
（5）由图可知，质粒上含有两个抗性基因，即四环素抗性基因和青霉素抗性基因．对质粒进行改造时，已将青霉素抗性基因破坏，所以含重组质粒的大肠杆菌能在含有四环素的培养基上生存，但在含有青霉素的培养基上不能生存．所以图中培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，培养基A和培养基B分别还含有四环素和青霉素，在含有四环素的培养基上能生存，在含有青霉素的培养基上不能生存的4和6菌落就是含有目的基因的菌落．
故答案为：
（1）显微注射受精卵      ABD
（2）切割位点不同
（3）①EcoRⅠ⑤DNA聚合酶   ④DNA连接酶   ②MetⅠC
（4）

（5）四环素和青霉素   4、6

点评 本题结合图表，考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析图表获取有效信息的能力，要求考生识记基因工程的工具以及目的基因导入受体细胞的方法等，并结合题干信息准确答题．