题目内容
16.白僵菌可感染农业害虫,常作为防治害虫的菌剂.由于白僵菌对除草剂草丁膦敏感且杀死害虫的能力较弱,科研人员对其进行基因工程改造,流程如图所示.(1)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白,能有效杀死害虫.已知该基因的全部序列,科研人员通过人工合成(或“化学合成”)法和PCR技术获得大量毒蛋白基因片段.据图分析,将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒1的过程需要用到的工具酶是NcoI、BamHI和DNA连接酶.
(2)重组质粒1和Bar基因(草丁膦抗性基因)各自用Xba I 酶处理,得到酶切片段.重组质粒1 的酶切片段再用去磷酸化酶处理,使末端游离的磷酸基团脱离,目的是防止重组质粒1酶切片段自身连接(或“相互连接”).将未用去磷酸化酶处理的Bar 基因与重组质粒1 连接,获得重组质粒2.获得的重组质粒2的是下图中的C.
(3)将重组质粒2与经Ca2+处理过的白僵菌菌液混合进行转化,重组质粒 2在白僵菌细胞内被修复.一段时间后用含有草丁膦的平板培养基进行筛选,获得含有Bar 基因的重组白僵菌.
(4)提取上述重组白僵菌全部mRNA,加入逆转录酶,获得cDNA.在获得的产物中加入毒蛋白基因引物进行PCR反应,用以检测毒蛋白基因是否完成了转录.
(5)科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上,以此饲喂饥饿处理的害虫,记录单位时间内的死亡害虫数,以判断重组白僵菌的杀虫效果.
分析 分析图解:图中首先利用NcoI、BamHI两种限制酶切割目的基因和质粒,然后再用DNA连接酶形成重组质粒,利用两种限制酶可以防止目的基因和质粒自身连接;然后再利用XbaI 酶分别切割重组质粒1和Bar基因,再构建重组质粒2.
解答 解:(1)根据题意可知,已知该基因的全部序列,因此科研人员应通过人工合成(或“化学合成”)法和PCR技术获得大量毒蛋白基因片段.据图分析,将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒l的过程需要用到的工具酶是NcoI、BamHI和DNA连接酶.
(2)利用同一种限制酶切割质粒和目的基因产生的黏性末端相同,这样容易导致质粒和目的基因自身环化.因此重组质粒1和Bar基因各自用XbaI酶处理,得到酶切片段.重组质粒l的酶切片段再用去磷酸化酶处理,使端游离的磷酸基团脱离,目的是防止重组质粒1酶切片段自身连接(或“相互连接”).如果Bar基因未用去磷酸化酶处理,则形成的黏性末端两端都存在游离的磷酸集团;而重组质粒1利用了去磷酸化酶处理,两端没有游离的磷酸集团,因此将两者连接,获得重组质粒2,即两端都不能完全连接,如图中的C.
(3)将重组质粒2与用钙离子处理处于感受态的白僵菌菌液混合进行转化,重组质粒2在白僵菌细胞内被修复.一段时间后用含有草丁膦的平板培养基进行筛选,获得含有Bar基因的重组白僵菌.
(4)提取上述重组白僵菌全部mRNA,加入逆转录酶,获得cDNA.由于mRNA是通过转录而来的,合成的cDNA也是特定的DNA,因此再加入毒蛋白基因引物进行PCR反应,用以检测毒蛋白基因是否完成了转录.
(5)科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上,以此饲喂饥饿处理的害虫,记录单位时间内的死亡害虫数,以判断重组白僵菌的杀虫效果.
故答案为:
(1)人工合成(或“化学合成”) Nco I、BamH I
(2)重组质粒1酶切片段自身连接(或“相互连接”) C
(3)Ca2+ 草丁膦
(4)逆转录 转录
(5)死亡害虫数
点评 本题考查了基因工程的有关知识,具有一定的综合性和难度,要求考生能够掌握基因表达载体构建的过程;识记基因工程的工具酶,并能够根据图示信息进行解题.
核糖体→①→②$\stackrel{物质X}{→}$细胞膜$\stackrel{物质X}{→}$细胞外.
| A. | 内质网、高尔基体、胰岛素 | B. | 内质网、线粒体、胰高血糖素 | ||
| C. | 高尔基体、中心体、胰蛋白酶 | D. | 高尔基体、线粒体、呼吸酶 |
| A. | 染色体着丝点分裂 | B. | DNA自我复制 | ||
| C. | 细胞质分成两部分的方式 | D. | 是否出现星射线 |
| A. | 血红蛋白的空间结构呈纤维状 | |
| B. | 蛋白质经高温蒸煮可产生丰富的氨基酸 | |
| C. | 氨基酸结构中的R基均是链状而非环状结构 | |
| D. | 鸟类的羽毛和人的指甲主要是由同一种蛋白质组成 |
| A. | 该蜣螂既是消费者又是分解者 | |
| B. | 与普通蜣螂相比,该蜣螂种群的某些基因频率发生了改变 | |
| C. | 头部和后腿结构发生变化是环境改变的结果 | |
| D. | 该蜣螂与普通蜣螂之间可能产生了生殖隔离 |
| A. | 1kg | B. | 10kg | C. | 125kg | D. | 1000kg |
| A. | 图一所示过程相当于图三的③过程,主要发生于细胞核中 | |
| B. | 若图一的①中A占23%,U占25%,则相应的双链DNA片段中A占24% | |
| C. | 图二所示过程相当于图三的⑥过程,所需原料是氨基酸 | |
| D. | 正常情况下图三中在动植物细胞中可能发生的是②③④⑤⑥过程 |