Question

15．回答下列有关基因表达和生物工程问题．
（1）基因工程是生物工程核心技术．下列是分子实验室中构建产生胰岛素基因工程菌的部分操作，正确流程是④②③①．（用题中编号排序）
①筛选含有胰岛素基因的受体细胞   ②胰岛素基因与运载体重组
③重组DNA导入受体细胞           ④获取胰岛素基因
如图所示为用PvuⅠ限制酶切下的某目的基因（4kb，lkb=1000个碱基对长度）及其上DNA片段示意图．

（2）片段D为目的基因中的某一片段，有关叙述正确的是BD（多选）．
A．若图中的ACT能决定一个氨基酸，则ACT可称为一个密码子
B．DNA连接酶作用于②处，DNA解旋酶作用于①处
C．若只用片段D中的3个碱基对，则可以排列出4³种片段
D．同一脱氧氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间依次经过“一脱氧核糖-磷酸基-脱氧核糖-”连接
如图2所示为三种质粒示意图．图中AP为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因．EcoRⅠ（0.7Kb）、PvuⅠ（0.8Kb）等为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离．复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，是指质粒在受体细胞中复制时的起点．
（3）图中质粒A、质粒C能否作为目的基因运载体最理想的质粒？否（能/否）．为什么，
请说明理由质粒A缺少标记基因；质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制．
（4）用EcoRⅠ完全酶切目的基因和质粒B形成的重组质粒（EcoRⅠ在目的基因和质粒上的酶切位点如上两图所示），则进行电泳后观察可出现长度为1.1kb和5.6kb，或者分别是3.1kb和3.6kb两个片段．（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）．

Answer 1

分析 基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：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．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达．因此，正确流程是④获取胰岛素基因（获取目的基因）、②胰岛素基因与运载体重组（构建基因表达载体）、③重组DNA导入受体细胞（将目的基因导入受体细胞）、①筛选含有胰岛素基因的受体细胞（目的基因的检测与表达）．
（2）A、密码子位于mRNA上，因此DNA上的ACT不能成为密码子，A错误；
B、DNA连接酶作用于②磷酸二酯键处，DNA解旋酶作用于①氢键处，B正确；
C、若只用片段D中的3个碱基对，则可以排列出3×2×1=6种片段，C错误；
D、同一脱氧氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间依次经过“一脱氧核糖-磷酸基-脱氧核糖-”连接，D正确．
故选：BD．
（3）质粒A缺少标记基因；质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制．因此，图中质粒A、质粒C不能作为目的基因运载体最理想的质粒．
（4）由于目的基因与质粒B可能发生正向连接，也可能发生反向连接，因此用EcoRⅠ完全酶切目的基因和质粒B形成的重组质粒，进行电泳后观察可出现长度为0.8-0.7+1=1.1kb和5.6kb，或者分别是0.8-0.7+3=3.1kb和（1.1+5.6）-3.1=3.6kb两个片段．
故答案为：
（1）④②③①
（2）BD
（3）否        质粒A缺少标记基因；质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制
（4）5.6           3.1      3.6（3.1和3.6可以更换位置）

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤、掌握各操作步骤中需要注意的细节；能正确分析题图，再结合图中信息准确答题．本题的难点是第（4）题，需要紧扣题中和图中信息答题．