题目内容

1．许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因，其编码的产物β-半乳糖苷酶在X-gal和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色．基因工程中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞，过程如图．请据图回答：

（1）基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用．
（2）限制酶EcoRⅠ的识别序列和切点是-G↓AATTC-，SmaⅠ的识别序列和切点是-CCC↓GGG-．图中目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接相应的末端，连接的末端序列是-----TTAA，连接过程中需要的基本工具是DNA连接酶．
（3）转化过程中，大肠杆菌应先用Ca2+处理，使其处于能吸收周围DNA的状态．
（4）菌落的颜色为白色的是菌落③，原因是lacZ标记基因区插入外源基因，不能表达出β-半乳糖苷酶，故菌落为白色．
（5）菌落③中的目的基因是否能表达，可采用的检测办法是抗原-抗体杂交．

分析 分析题图：目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶SmaI的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和SmaI来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ'基因，但切割后的质粒自身环化后，lacZ'基因又被修复，能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，所以菌落①②呈现蓝色；菌落③导入的是重组质粒，其lacZ'基因被破坏，不能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．

解答 解：（1）基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用．
（2）由图可知，目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶Sma I的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和Sma I来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．连接过程中需要DNA连接酶．
（3）将目的基因导入大肠杆菌细胞之前，应先用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围DNA的感受态．
（4）用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ'基因，但切割后的质粒自身环化后，lacZ'基因又被修复，能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，所以菌落①②呈现蓝色；菌落③导入的是重组质粒，其lacZ'基因被破坏，不能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．
（5）检测目的基因是否表达产生蛋白质，可采用抗原一抗体杂交法．
故答案为：
（1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用
（2）-----TTAA      DNA连接酶
（3）Ca2+
（4）菌落③lacZ标记基因区插入外源基因，不能表达出β-半乳糖苷酶，故菌落为白色
（5）抗原-抗体杂交

点评 本题结合题图，考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析题图提取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识解决生物学问题的能力．

练习册系列答案
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14．逆转录病毒载体是目前应用较多的动物基因工程载体之一．运用逆转录病毒载体可以将外源基因插入到受体细胞染色体，使外源基因随染色体DNA一起复制和表达．研究发现逆转录病毒基因组（RNA） 的核心部分包括三个基因：gag基因（编码病毒的核心蛋白）、pol基因 （编码逆转录酶）、env基因（编码病毒的表面糖蛋白）．位于这些基因的两端有LTR序列（含有启动子、调节基因等），控制着逆转录基因组核心基因的表达及转移．图是构建逆转录病毒载体及用于培育转基因小鼠的过程．回答下列问题：
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9．下面的流程图示意制备固定化酵母细胞的过程，请据图回答：
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（4）CaCl2溶液在形成凝胶珠时的作用原理是Ca2+与海藻酸根离子螯合成不溶于水的海藻酸钙凝胶．观察形成的凝胶珠颜色和形状，如果颜色过浅，说明海藻酸钠浓度过低；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆，说明实验操作失败．
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16．果蝇的灰身（A）对黑身（a）为显性，位于4号染色体（常染色体）上，纯合灰身4号三体（4号染色体有三条，可正常繁殖）与正常黑身果蝇杂交，再对F1中的三体进行测交，后代的表现型及其比例为（　　）
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6．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，错误的是（　　）
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B．解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色
C．龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色
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13．下列有关传统发酵技术的叙述，错误的是（　　）
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