Question

【生物--选修3：现代生物科技专题】
玉米是重要经济作物，常受到玉米螟危害而减产．研究人员发现玉米螟若食用某种原核生物分泌的γ一蛋白后将会死亡，由此他们将γ一蛋白基因转入到玉米体内，使玉米获得抗玉米螟危害的能力．回答下列问题：
（1）若用限制酶E和F从原核生物基因组DNA上切下γ蛋白的基因，并将之取代质粒Zl上相应的E-F区域
（0.4kb，lkb=1000对碱基）．图中E、F、G、H是4种识别序列完全不同的限制酶及其部分识别位点，已知用限制酶G切割Zl，可得到2.5kb的DNA片段，用限制酶E和F切割Zl时，可得到0.4kb和4.6kb的DNA片段．
①限制酶切割DNA时，或者形成的是黏性末端，或者形成的是

 

．
②质粒Zl上有

 

个限制酶G的酶切位点，有

 

 个限制酶E的酶切位点，有

 

 个限制酶F的酶切位点．
③若图中所形成的重组质粒22的大小为5.4kb，则目的基因的大小是

 

．
④若用含重组质粒的土壤农杆菌直接感染玉米植株根部伤口，则该植株产生的种子中

 

（填“含有”或“不含”）γ一蛋白基因．
（2）构建的基因表达载体一般具有

 

、

 

、目的基因、

 

和复制原点等结构，
将其导人农杆菌时，需使用

 

处理农杆菌，使之处于感受态．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

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：（1）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．（2）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）①限制酶切割DNA时，或者形成的是黏性末端，或者形成的是平末端．
②质粒Zl大小为5.0kb，若用限制酶G切割Z2，可得到大小未2.5kb的DNA片段，说明该质粒上有2个限制酶G的酶切位点；用限制酶E和F切割Zl时，可得到0.4kb和4.6kb的DNA片段，结合图解可知，该质粒上有1个限制酶E的酶切位点，有1个限制酶F的酶切位点．
③根据图示，Z2是Z1中的EF段被目的基因替换后形成的，假设目的基因的大小为Xkb，则3.2+0.8+0.6+x=5.4，可得x=0.8kb．
④农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力．因此若用含重组质粒的土壤农杆菌直接感染玉米植株根部伤口，则该植株产生的种子中不含γ一蛋白基因．
（2）基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等结构；将目的基因导人微生物细胞时，需使用Ca²⁺（或CaCl₂）处理微生物细胞，增大细胞壁的通透性，使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
故答案为：
（1）①平末端    ②2    1    1   ③0.8     ④不含
（2）启动子    终止子     标记基因     Ca²⁺（或CaCl₂）

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及技术，掌握基因工程的操作步骤及各步骤中需要注意的细节问题，能结合图中信息和题中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．