Question

回答下列有关生物工程的问题．
如图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，amp^R为青霉素抗性基因，tct^R为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点．已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点．据如图回答下列问题：
（1）若要构建重组质粒，需要对目的基因进行测序，并将测序结果与

 

酶的识别序列进行对比，以确定选用何种酶．该类酶作用的部位是

 

键．
（2）若用EcoRI酶对目的基因和质粒进行酶切，再用DNA连接酶处理，则由两个DNA片段连接形成的产物有

 

种．用上述几种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验．之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是

 

．
（3）为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是

 

．
（4）酶与底物能特异性结合．以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有

 

（可多选）
A．分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提rRNA
B．用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位
D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟．
（5）从变异的角度看，基因工程的原理是

 

；而植物细胞杂交的原理是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的应用

专题：

分析：在基因工程中，一般需要用同一种限制酶切割目的基因和质粒，而图中的质粒上存在两种限制酶的切割位点，并且切割位点均在四环素抗性基因．解答本题应着重围绕这两点有效信息．在第四小题中，蛋白酶能特异性水解蛋白质；分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性；抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合，也具有特异性；光合色素易溶于有机溶剂，并不是特异性溶解．

解答： 解：（1）若要构建重组质粒，一般要用同一种限制酶进行切割，形成相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶连接．因此在目的基因和质粒上必须存在同一种限制酶的切割位点，需要对目的基因进行测序，以确定选用何种酶．限制酶的作用的部位是磷酸二酯键．
（2）若用EcoRI酶对目的基因和质粒进行酶切，再用DNA连接酶处理，则由两个DNA片段连接形成的产物有3种：重组质粒、目的基因与目的基因连接物、载体和载体连接物．由于EcoRI酶的识别位点刚好在四环素抗性基因上，因此重组质粒中，该抗性基因已经被破坏，而目的基因与目的基因连接物上没有该基因，只有载体和载体连接物上把两个切割后的四环素抗性基因进行拼接形成两个完整的四环素抗性基因．
（3）为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用EcoRI和BamHI两种酶同时切割目的基因和质粒．由于这两种酶能切割形成不同的黏性末端，使得目的基因与目的基因、载体和载体之间无法连接，而目的基因和质粒却能够连接．
（4）核糖体由蛋白质和rRNA构成，可以利用酶的专一性用蛋白酶将蛋白质水解，从而提纯rRNA，A正确；无水乙醇可以溶解所有光合色素，没有利用生物分子间的特异性结合，B错误；分子杂交手段是利用了碱基互补配对的原则，C正确；抑制成熟基因的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA之间发生了碱基互补配对，也利用了分子间特异性结合，D正确．
（5）从变异的角度看，基因工程的原理是基因重组；而植物细胞杂交的原理是染色体变异．
故答案为：
（1）限制性DNA内切酶      磷酸二酯键
（2）3     载体和载体连接物
（3）EcoRI、BamHI
（4）ACD
（5）基因重组   染色体变异

点评：本题围绕分子间的特异性结合的性质，综合考查了基因工程、基因结构、酶的作用特性等知识，本题难度适中，主要考查对教材的熟悉程度及对生物术语的规范运用．