Question

自然界中的两种微生物，可以通过各自不同的作用将培养液中的葡萄糖转化为维生素C，其过程如下图所示．在欧文氏菌中无2，5-DKG还原酶，不能将2，5-DKG转化为2-KLG；而棒状杆菌不能直接转化D-葡萄糖．科学家通过基因工程技术，改造其中一种细菌，仅用一步发酵即可生成2-KLG．请根据以上信息回答下列问题．

（1）由图知，欧文氏菌和棒状杆菌的同化作用类型是

 

．
（2）利用基因工程技术可以改造上述两种菌中的

 

菌，使其可直接利用D-葡萄糖生成2-KLG．
（3）利用基因工程技术改造此细菌的基本方法是：先用

 

同时切割

 

和

 

，然后用DNA连接酶将上述切割产物连接，构成

 

并将其导入到受体菌中．
（4）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即

 

DNA连接酶和

 

DNA连接酶．
（5）基因工程中除质粒外，

 

和

 

也可作为运载体．
（6）一般情况下，不能直接用未处理的此菌作为受体菌，原因是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,基因工程的应用

专题：

分析：1、基因工程的工具：
（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
2、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）由图知，欧文氏菌和棒状杆菌的同化作用类型都是异养型．
（2）由于在欧文氏菌中无2，5-二酮基-D-葡萄糖酸还原酶，所以利用基因工程技术改造欧文氏菌，使其可直接利用D-葡萄糖生成2-二酮基-L-古龙酸．
（3）利用基因工程技术改造此细菌的基本方法是：先用同种限制性核酸内切酶同时切割目的基因（2，5-DKG还原酶基因）和运载体，然后用DNA连接酶将上述切割产物连接，构成重组DNA分子，并将其导入到受体菌中．
（4）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即EcoliDNA连接酶和T₄DNA连接酶．
（5）基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
（6）未处理的此菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱，因此一般情况下，不能直接用未处理的此菌作为受体菌．
故答案为；
（1）异养型
（2）欧文氏菌
（3）同种限制性核酸内切酶   2，5-DKG还原酶基因    质粒   重组质粒（重组DNA）  
（4）Ecoli　T₄　  
（5）噬菌体　动植物病毒
（6）未处理的此菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱

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、操作工具及操作步骤，掌握各操作步骤中的细节，能结合图中信息和所学的知识准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．